Le 22 septembre 2024, des scientifiques chinois ont franchi un jalon historique en produisant un champ magnétique de 42,02 Tesla grâce à un aimant résistif développé indépendamment par le Laboratoire des Champs Magnétiques Intenses (CHMFL) à Hefei, dans la province de l’Anhui.
Ce champ, environ 800,000 fois plus puissant que celui de la Terre, dépasse le précédent record américain de 41,4 Tesla établi en 2017 par le National High Magnetic Field Laboratory (NHMFL). Cette réalisation est perçue comme un tremplin pour de futures découvertes scientifiques et des applications technologiques de grande envergure.
L’importance stratégique des aimants résistifs dans les recherches de pointe
Les aimants résistifs sont des outils incontournables pour les laboratoires spécialisés, grâce à leur capacité à produire des champs intenses et stables. Contrairement aux aimants supraconducteurs plus récents, ces dispositifs fabriqués à partir de fils métalliques enroulés offrent un contrôle rapide et flexible. Pour atteindre ce nouveau record, les chercheurs chinois ont consacré près de quatre années à perfectionner la structure de l’aimant et son processus de fabrication, culminant à une puissance de 32,3 MW.
L’infrastructure de Hefei, mise en service en 2017, est l’un des cinq principaux laboratoires de champs magnétiques au monde, aux côtés de ceux des États-Unis, de la France, des Pays-Bas et du Japon. Elle est déjà à l’origine de l’aimant hybride le plus puissant du monde, atteignant 45,22 Tesla en 2022. Kuang compare les aimants résistifs et supraconducteurs à des joueurs de simples en tennis de table, tandis que les aimants hybrides sont comme des équipes de double mixte (Chinese Academy of Sciences).
Une plateforme de recherche aux multiples applications
Les champs magnétiques élevés sont considérés comme une condition expérimentale extrême permettant de manipuler les propriétés des matériaux et de découvrir de nouveaux phénomènes. Cela ouvre la voie à des découvertes majeures en physique, chimie, science des matériaux, mais aussi dans les sciences de la vie. Les chercheurs ont, par exemple, utilisé ces champs pour approfondir des technologies telles que la métallurgie électromagnétique et la synthèse de réactions chimiques, ou encore pour améliorer la résonance magnétique nucléaire, très répandue en médecine (Universe Space Tech).
Les installations de Hefei ont déjà soutenu plus de 197 institutions en Chine et à l’international, incluant des universités renommées comme Tsinghua et Harvard. Grâce à cette infrastructure, des chercheurs ont découvert les mécanismes neuronaux favorisant l’apprentissage et la mémoire grâce à l’exposition à la lumière du soleil, et ont également développé des médicaments candidats pour le cancer, les maladies hépatiques et le diabète.
Des percées similaires à l’échelle mondiale et perspectives futures
Le succès du CHMFL s’inscrit dans un contexte de course mondiale aux champs magnétiques intenses. D’autres projets de pointe ont également émergé ces dernières années, poussant les limites de la recherche en magnétisme.
États-Unis et Europe : avancées dans les aimants hybrides et supraconducteurs
Les États-Unis, par l’intermédiaire du NHMFL, ont réussi en 2019 à produire un champ de 45,5 Tesla avec un petit aimant supraconducteur, un exploit prometteur pour la création de modèles plus grands pouvant atteindre 40 Tesla de manière stable. Ce type de développement vise à combiner des technologies résistives et supraconductrices pour améliorer l’efficacité énergétique et réduire les coûts d’exploitation.
En Europe, les recherches se concentrent sur la mise au point d’aimants entièrement supraconducteurs capables de générer des champs magnétiques élevés tout en consommant moins d’énergie. Ces avancées offrent de nouvelles perspectives dans des domaines tels que les matériaux quantiques, les technologies énergétiques et les systèmes électroniques avancés.
La Chine et ses futurs développements
La Chine ne compte pas s’arrêter à ces records. L’équipe du CHMFL travaille déjà sur la création d’un aimant hybride de 55 Tesla, visant à repousser encore les limites de la technologie et à renforcer sa capacité à attirer des chercheurs du monde entier. Le laboratoire prévoit également d’explorer des domaines comme la supraconductivité à haute température, le développement de nouveaux matériaux électroniques et les semi-conducteurs de haute performance (Popular Mechanics).
Un bond en avant pour la science et l’innovation
Ce record de 42,02 Tesla est bien plus qu’une prouesse technique. Il s’agit d’un levier stratégique qui permettra à la Chine de renforcer son influence dans le domaine de la recherche et de l’innovation. Ces avancées offrent aux scientifiques du monde entier des conditions exceptionnelles pour explorer les propriétés des matériaux et développer de nouvelles technologies dans des domaines clés comme l’électronique, l’énergie et la santé. La course aux champs magnétiques extrêmes se poursuit, avec la promesse de découvertes et de percées aux répercussions scientifiques et industrielles majeures.
