Actuellement, les voitures utilisent des batteries et des moteurs pour se déplacer, mais ce mode de déplacement est très inefficace car la friction et la gravité absorbent la majeure partie de l’énergie. Mais le Japon a trouvé une solution très innovante : la lévitation magnétique.
L’utilisation de la lévitation magnétique permettra-t-elle de se passer de batteries et de moteurs ?
Un groupe de chercheurs japonais rattachés à l’Unité des machines quantiques de l’Institut des sciences et technologies d’Okinawa (OIST) a annoncé avoir créé une piste de lévitation magnétique qui ne nécessite pas d’alimentation externe.
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En d’autres termes, elle a besoin d’énergie, mais uniquement au démarrage pour générer le champ magnétique dont elle a besoin au départ. Ensuite, les objets, y compris les voitures, fonctionneront en se déplaçant sur la piste sans utiliser d’autre énergie de poussée, comme des batteries ou des moteurs.
Qu’est-ce que cette invention révolutionnaire ?
Sur une surface, la lévitation magnétique fait que les objets, les voitures dans notre cas, s’élèvent de quelques centimètres au-dessus de cette piste. Le frottement étant éliminé, la voiture peut se déplacer sans avoir recours à des batteries, des moteurs ou toute autre forme de poussée mécanique ou électrique.
Pour obtenir cet effet, la voiture doit être fabriquée en matériaux diamagnétiques, puis des aimants placés le long des rails fournissent un champ magnétique intense qui fait “flotter” l’objet à la surface. C’est pour générer ce champ magnétique que l’énergie initiale est nécessaire.
Un exemple d’application de la lévitation magnétique est le train Maglev, où de puissants électro-aimants supraconducteurs entraînent les trains qui se déplacent sans moteur ni batterie. Cependant, ce train a besoin d’une alimentation électrique continue pour fonctionner.
En effet, si l’électricité est coupée, le champ magnétique sur lequel le train flotte est coupé. Aujourd’hui, les scientifiques de l’OIST ont amélioré cette méthode, de sorte que seule l’électricité est nécessaire au démarrage du système pour créer le champ magnétique.
Pour ce faire, ils ont utilisé du graphite pulvérisé, un matériau carboné cristallisé. Par un procédé chimique, ils ont créé une pâte en la mélangeant à de la cire, et les chercheurs ont ainsi fabriqué une plaque sous laquelle se trouvent plusieurs aimants disposés en grille continue.
Ceux-ci sont suffisamment puissants pour provoquer l’effet de lévitation magnétique. La table est ainsi préparée pour le déplacement d’objets en éliminant les frottements, ce qui rend le mouvement plus efficace pour des applications telles que le transport sans batterie ni moteur.
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Les défis que la lévitation magnétique doit relever avant de se généraliser
Le prototype expérimental est de petite taille. Mais pour l’amener à une échelle réelle, où il pourrait avoir des applications pratiques, quelques problèmes doivent être résolus. Tout d’abord, il est nécessaire de réduire l’énergie cinétique au niveau de la surface.
En effet, le mouvement vers le domaine quantique est nécessaire pour refroidir. En outre, cette réduction est nécessaire pour augmenter l’autosuffisance et la sensibilité à des tailles macro. L’autre problème que pose la taille réelle est ce que l’on appelle l’amortissement du vortex.
L’explication est la suivante : un système qui oscille tend à perdre cet état sous l’effet de forces extérieures et avec le temps. Cela s’applique à notre cas, dans le sens où il faut trouver un moyen d’empêcher le graphite immergé dans un champ magnétique de perdre de l’énergie.
En conclusion, avec la lévitation magnétique, l’utilisation de moteurs et de batteries appartiendra au passé. Une fois que les limitations qu’elle entraîne auront été surmontées. En effet, elle éliminera les obstacles qui entravent l’efficacité du mouvement des voitures, tels que le frottement et la gravité.
