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L’hydrogène métallique et l’aéronautique

María Isabel Montero

María Isabel Montero

AERTEC / Head of PMO & MRO – Madrid Division

 

L’industrie aérospatiale est constamment à la recherche de nouveaux matériaux. Dans ce blog, nous en avons déjà abordé quelques-uns, en particulier l’endofullerène (de la famille des carbones endofullerènes), qui serait synonyme de progrès important dans l’automatisation des aéronefs, grâce à la précision millimétrique qu’il apporterait aux GPS, entre autres applications. À la fin de l’année 2015, le constructeur aéronautique Boeing a annoncé la production de la structure métallique la plus légère connue à ce jour ; un microtreillis métallique composé d’une structure (contenant 99,99 % d’air) qui permettrait de fabriquer des aéronefs plus légers et donc plus efficaces dans l’ensemble.

Aujourd’hui, au terme de plus de 80 années à cogiter sur l’idée de créer sur Terre un matériau unique, capable de bouleverser le domaine de la physique en se basant sur l’hydrogène à l’état métallique, le Professeur en Sciences naturelles Isaac Silvera et le chercheur Ranga Dias, de l’Université Harvard, ont réussi à le créer et publié leur étude dans la revue Science : « Observation of the Wigner-Huntington transition to solid metallic hydrogen » (Observation de la transition Wigner-Huntington vers l’hydrogène métallique solide).

De nombreux chercheurs ont pensé trouver comment obtenir de l’hydrogène à l’état métallique, et beaucoup d’autres ont passé leur vie à tenter de trouver la formule adéquate ; c’est une aventure passionnante en elle-même. L’objectif recherché est très important, car l’hydrogène métallique atomique permettrait de répondre à des questions primordiales sur l’origine de la matière ou sur le champ magnétique des planètes gazeuses les plus grandes, comme Jupiter. On pense également que ce matériau est supraconducteur à température ambiante, lorsque la résistance est nulle, ce qui pourrait constituer une grande avancée dans la transmission et le stockage de l’électricité. D’autre part, certains scientifiques affirment que l’hydrogène métallique pourrait être stable à de basses pressions, et ce matériau pourrait correspondre à de nombreuses applications dans l’industrie, depuis l’énergie de fusion jusqu’à son utilisation en tant que vecteur d’énergie.

Mais, quel intérêt particulier cette découverte pourrait-elle avoir pour l’industrie aérospatiale ?

Jusqu’à présent, les qualités de l’hydrogène sous forme liquide, à très basse température, se centrent sur sa puissance en tant que propulseur de fusées. Dans la pratique, la forme métallique de l’hydrogène, par sa densité, autoriserait des niveaux de poussée titanesques, qui permettraient à des charges très lourdes de quitter la Terre. On pense également qu’elle pourrait être utilisée pour créer des câbles électriques à résistance nulle, ce qui modifierait la conception actuelle de la conductivité, en réduisant la masse de câbles présents dans n’importe quel aéronef. L’agence spatiale américaine, entre autres, est captivée par les possibilités qui sont offertes.

Dans le domaine de la physique, la concurrence est importante et il est évident que le résultat sera reproduit et réfuté par d’autres équipes de recherche. La réussite sera peut-être confirmée, ou il s’agit peut-être d’une nouvelle fausse alarme ; il faudra attendre quelques mois pour le savoir. Pour l’instant, cette contribution scientifique fait grand bruit mais, comme l’a commenté à la BBC Marcus Knudson, des laboratoires Sandia National, aux États-Unis : « Le scepticisme engendré par cette nouvelle est probablement intéressant, car il motivera d’autres scientifiques à reproduire l’expérience. »

Nous en sommes actuellement à la phase primitive de cette nouveauté scientifique. La quantité d’hydrogène métallique obtenue à ce jour est très modeste, mais si les expériences postérieures donnent des résultats positifs, des solutions seront sûrement envisagées pour promouvoir sa production.

L’industrie aérospatiale est avide de découvertes qui, comme celle-ci, pourront transformer différentes facettes du secteur.

 

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