Récemment, des scientifiques ont développé une méthode d’impression 3D « tout-en-un » à destination du secteur des supraconducteurs. Il pourrait ici s’agir d’une véritable révolution pour la fabrication de technologies ayant recours aux supraconducteurs, par exemple les scanners IRM, les accélérateurs de particules, les trains à lévitation magnétique ou encore, les ordinateurs quantiques.
Fabriquer des supraconducteurs avec des matériaux souples
En fin d’année 2024, des chercheurs de l’Université de Californie à Riverside (États-Unis) ont découvert un nouveau matériau supraconducteur « plaqué or » pour stabiliser les ordinateurs quantiques. Selon les scientifiques, ce matériau pourrait représenter une étape importante vers le développement de systèmes quantiques plus puissants. Il s’agit là d’un exemple supplémentaire démontrant que d’une manière générale, les supraconducteurs sont au cœur de nombreuses innovations, une tendance qui devrait augmenter dans les années à venir.
Et si la fabrication supraconducteurs pouvait être plus rapide et donner lieu à des matériaux encore plus performants ? Une équipe de l’Université de Cornell (États-Unis) a déclaré avoir mis au point une méthode de fabrication de supraconducteurs aux performances exceptionnelles et ce, à l’aide de l’impression 3D. Ces recherches potentiellement révolutionnaires ont fait l’objet d’une description détaillée dans la revue Nature Communications le 19 aout 2025.
Il faut dire que l’équipe en question travaille depuis près d’une décennie sur l’étude des supraconducteurs. Dans une publication de 2016, ces chercheurs avaient déjà démontré la possibilité de guider la formation de supraconducteurs à l’aide de matériaux souples (ou matière molle). Or, la récente étude montre que ce type d’approche peut donner lieu à une fabrication aux propriétés comparables à celles des méthodes classiques.
Une méthode plus rapide et plus efficace
Concrètement, les scientifiques ont élaboré une encre intégrant des copolymères et des nanoparticules inorganiques, dont la particularité est de pouvoir s’auto-assembler durant le processus d’impression 3D. Le résultat après traitement thermique n’est autre qu’un supraconducteur cristallin poreux. Selon les chercheurs, l’approche simplifie de manière non négligeable la fabrication des supraconducteurs et ce, par rapport aux techniques habituelles.
En effet, ces dernières nécessitent des étapes complexes, à savoir la synthèse séparée des matériaux, leur transformation en poudre, l’intégration de liants et enfin, un ultime traitement chimique. Or, la méthode associant l’encre des chercheurs et l’impression 3D est « tout-en-un », puisque les structures se forment toutes au même moment, ce qui permet une fabrication à la fois plus rapide et surtout, plus efficace.
Des matériaux affichant de meilleures performances
Par ailleurs, les auteurs de l’étude ont souligné une meilleure efficacité des supraconducteurs, grâce à la façon dont sont organisées les structures intermédiaires. Les chercheurs ont avancé la notion de « confinement à mésoéchelle », conférant aux matériaux des propriétés jusque-là inaccessibles. Au cours de leurs tests, les chercheurs ont découvert des supraconducteurs aux propriétés exceptionnelles, notamment la formation d’un champ magnétique critique supérieur à 40-50 teslas avec l’impression d’un matériau à base de niobium-nitrure. Or, cette valeur est la plus haute jamais enregistrée pour ce composé, une bonne nouvelle pour la fabrication des futurs aimants supraconducteurs.
Pour les scientifiques, leur étude démontre le potentiel des approches de la matière molle dans l’élaboration de matériaux quantiques. Or, ces découvertes devraient pouvoir faciliter de plus en plus la fabrication de supraconducteurs aux propriétés inédites. Au passage, il s’agit d’une énième preuve de l’importance de l’impression 3D, une technologie qui devrait devenir indispensable à l’avenir.
