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Les structures de blocs LEGO®, une solution pour l’isolation à température cryogénique ?

Des chercheurs britanniques ont refroidi des blocs LEGO® à une température de quelques mK dans une expérience qui révèle une nouvelle application possible pour le matériau qui compose le jouet populaire.

L'Université anglaise de Lancaster a mené une expérience avec des pièces de LEGO®. Une équipe de physiciens spécialisés dans les températures ultra-basses a placé une figurine LEGO® et quatre blocs LEGO® dans un réfrigérateur à dilution.


La machine, fabriquée à l'université, serait le réfrigérateur le plus efficace au monde, capable d'atteindre 1,6 millidegré au-dessus du zéro absolu (-273,15 °C ). Cette expérience montre que les modules d'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) – matériau utilisé pour les blocs LEGO® – pourraient être utiles en particulier dans le développement de l'informatique quantique.


Selon le chef de l'équipe de recherche, le Dr Dmitry Zmeev, les structures LEGO® se comportent comme un très bon isolant thermique à des températures cryogéniques grâce au dispositif de serrage entre les blocs LEGO®. Ils ont découvert que le matériau composite ABS/vide offre une meilleure isolation thermique que les matériaux isolants connus dans la plage de température explorée (de 70 mK à 1,8 K). Cela le rend très attractif pour la conception de futurs équipements scientifiques comme les réfrigérateurs à dilution. Le réfrigérateur à dilution est au centre d'une industrie mondiale de plusieurs milliards de dollars et est indispensable aux travaux de la physique expérimentale et de l'ingénierie modernes, y compris au développement des ordinateurs quantiques.


Le remplacement des matériaux solides utilisés aujourd'hui par des structures plastiques en acrylonitrile-butadiène-styrène comme isolant thermique pourrait réduire considérablement le coût de production. Selon les chercheurs, la prochaine étape consisterait à concevoir et à imprimer en 3D un nouvel isolant thermique pour la prochaine génération de réfrigérateurs à dilution.