Synthèse personnelle (Augustin)

La Supraconductivité : Synthèse personnelle

Sciences physiques, S.V.T.

 

 

Depuis une centaine d'années les scientifiques se penchent sur un phénomène étrange et pas entièrement expliqué. Il s'agit de la supraconductivité découverte en 1911 par Onnes, un physicien hollandais. Bien que celle-ci ne soit pas encore totalement comprise aujourd'hui, des ingénieurs s'y sont intéressés pour fabriquer des objets utilisant cette technologie comme des IRM ou un train « volant » (appelé Maglev au Japon). Mais cette propriété étonnante de lévitation n'a pas fini d'être utilisée et les supraconducteurs pourraient certainement trouver d'autres applications dans le futur.

Nous nous sommes alors posés de nombreuses questions sur leurs fonctionnements, leurs valeurs, leurs compositions atomiques et nous nous sommes finalement demandés si le projet du Maglev avait un avenir sur l'industrie du transport.

 

Problématique :

Peut-on généraliser le projet du Maglev dans les transports terrestres ?

 

Lorsque nous sommes arrivés pour la première fois en séance de TPE libre (la première heure a servi à nous expliquer ce qu'était le TPE) nous nous sommes demandés d'abord sur quelles matières préférerions-nous travailler. Le choix fut unanime, nous voulions un sujet portant sur la matière de sciences physiques et notre second choix nous viendrait par la suite. Beaucoup de sujets on retenu notre attention. Puis, je me suis rappelé d'une émission vue étant plus jeune où le présentateur s'amusait avec des aimants : c'étaient les supraconducteurs.

Nous avons d'abord réfléchi sur la façon de présenter le sujet car un exposé seul sur les supraconducteurs ne suffirait pas. Il fallait une démarche et une problématique nous permettant de proposer des solutions, de rencontrer des professionnels. Alors, nous avons pensé aux projets déjà réalisés, utilisant la technologie que nous allions étudier. L'idée du Maglev présentait un réel intérêt pour établir notre plan et notre problématique.Nous avons choisi un support peu commun, et nous avons créé un site internet où serait exposé notre TPE.

Ensuite, nous avons pris contact avec Daniel Hennequin, physicien et chercheur au CNRS, (que nous remercions). Celui-ci nous a expliqué le fonctionnement des supraconducteurs. Il a aussi accepté de nous prêter du matériel. Pour l'utiliser, nous avions besoin d'azote liquide, produit qui nécessite une habilitation pour son achat. Nous avons alors demandé à des connaissances qui ont accepté de nous en fournir (nous les remercions aussi). Finalement, il ne nous restait plus qu'à rédiger le contenu du site. J'ai aussi eu l'idée de rendre en parallèle un dossier contenant les informations du site pour pouvoir donner un support concret au TPE.

Ce projet ayant comme sujet la supraconductivité, nous avons commencé par détailler son historique et dans quelles conditions nous l'avons découverte. Nous avons poursuivi notre analyse en décrivant le fonctionnement de ces objets aux propriétés remarquables. Il s'agit de les refroidir à une température dite critique pour que les propriétés de lévitation et de résistivité nulle se manifestent.

Après avoir présenté le projet du Maglev et ses influences sur le monde, nous avons étudié son fonctionnement : d'abord le fonctionnement de la lévitation grâce à des supraconducteurs, puis le fonctionnement de propulsion et enfin le fonctionnement du guidage et du freinage.

Enfin, nous nous sommes intéressés à la possibilité d'étendre le projet du Maglev aux transports terrestres, en pesant les avantages et les inconvénients de cette extension.

De nos recherches, je retiens que si nous étendions le projet du Maglev il y aurait de nombreux avantages, notamment une émission en CO2 considérablement plus faible. En effet, nous ne serions plus obligés d'utiliser le pétrole comme carburant. Ce qui nous permettrait de préserver la diversité de la planète, ou encore d'augmenter la sécurité routière grâce à, peut-être, un autre projet tel que la voiture autonome utilisant les supraconducteurs. Mais cette extension présente aussi des inconvénients. Un exemple : pour pouvoir placer des supraconducteurs dans toutes les voitures, il faudrait en trouver un qui aurait pour structure moléculaire des éléments abondant sur la planète. Il serait également indispensable de reconstruire de nouveaux axes routiers pour permettre la compatibilité entre la voiture et la route. Puis, nous ne savons pas dire si, aujourd'hui, une exposition aux champs magnétiques régulière est néfaste pour la santé de l'Homme.

Donc avant d’espérer une réalisation de ce projet, des progrès scientifiques sont encore à faire. Mais dans d'autre cas comme pour un métro (une étude existe actuellement en Suisse) cela pourrait se développer. Obama aurait aussi voulu construire des lignes, comme celle du Maglev, à travers les États-Unis.

 

Ce sujet m'a permis d'approfondir mes connaissances sur le fonctionnement des supraconducteurs et du Maglev. En outre, la réalisation de ce TPE m'a appris à travailler en équipe, c'est-à-dire à prendre en considération l'avis des autres, à se répartir le travail et à respecter des délais.

 

Bibliographie :

  • Science et vie junior (HS n°71)

 

Webographie :

  • dozodomo.com

  • maglev.net

  • kikisprojects.worldpress.com

  • supraconductivite.fr

  • wikipdia.org

  • physifolies.fr

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