Physique et ChimieÀ 138 millions de tours par minute, cet aimant sert surtout à mesurer
Un rotor magnétique de 30 micromètres atteint une vitesse spectaculaire sous vide, à environ −269 °C. Son intérêt : détecter les interactions avec son environnement.
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Un aimant de 30 micromètres de diamètre a atteint 138 millions de tours par minute, en lévitation dans un dispositif refroidi à environ −269 °C. Mais la vitesse n’est pas le seul intérêt de cette expérience : presque sans frottements, ce minuscule rotor devient sensible à son environnement. L’équipe de Tao Wang, à Singapour, l’a déjà testé pour mesurer le vide à très basse température.[1]
Pour comprendre l’utilité du dispositif, il faut regarder ce qui pourrait le ralentir. Un contact avec un support ou des interactions avec le gaz environnant perturberaient sa rotation. Les chercheurs combinent donc deux protections : la lévitation magnétique évite le contact avec un support, et une chambre sous vide réduit les rencontres avec les particules de gaz. Le froid permet au récipient en plomb de devenir supraconducteur : il expulse le champ magnétique, un phénomène appelé « effet Meissner », qui permet de maintenir l’aimant en suspension.[1]
L’intérêt de cette isolation apparaît dans la durée du ralentissement : Tao Wang estime qu’il faudrait 17 jours pour que la vitesse diminue de moitié. Cela ne signifie pas que l’aimant tourne indéfiniment. Ce délai donne plutôt une idée de la faiblesse des perturbations qui freinent encore son mouvement. Pour un capteur, c’est précisément l’enjeu : réduire les interactions parasites afin de rendre celles que l’on cherche à mesurer plus perceptibles.[1]
Il n’y a donc pas de contradiction entre isoler le rotor et s’en servir pour observer son environnement. L’isolation ne vise pas à supprimer toute sensibilité, mais à limiter ce qui brouille la mesure. Le test déjà réalisé porte sur le vide à très basse température. Tao Wang envisage notamment un intérêt pour les constructeurs d’ordinateurs quantiques, dont les dispositifs doivent souvent rester extrêmement froids et isolés. Ce débouché demeure une possibilité, distincte du test de laboratoire accompli.[1]
Il faut aussi distinguer sensibilité et puissance magnétique. Un aimant résistif construit en Chine en 2024 a produit un champ dépassant 800 000 fois celui de la Terre : l’objectif était alors de générer un champ intense. Ici, l’intérêt du rotor tient à sa réaction aux interactions avec son environnement. Ces performances ne se classent pas sur une même échelle : produire un champ puissant et détecter une faible perturbation répondent à deux besoins différents.[2][1]
La portée du record demande la même précision : Tao Wang le revendique pour un rotor en lévitation magnétique, pas pour tous les objets fabriqués. Une sphère nanométrique maintenue par des faisceaux laser détient le record de rotation toutes catégories évoqué dans cette expérience. Quant aux usages les plus ambitieux du nouveau rotor, mesurer des champs magnétiques, rechercher des effets de matière noire ou explorer certaines fréquences d’ondes gravitationnelles, ils restent des pistes. La mesure du vide est le test déjà réalisé, pas la détection d’une nouvelle physique.[1]
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