Fury, une dynamo expérimentale innovante
le 1 février 2023
Une équipe française, dont fait partie Thierry Alboussière du LGL-TPE, a construit un prototype innovant permettant de reproduire l’effet dynamo en laboratoire. Fruit de plusieurs années de recherche, cette nouvelle dynamo expérimentale, baptisée Fury, devient la première au monde à être actionnable à la main et à permettre de ressentir l’apparition du champ magnétique par le surcroît d’énergie nécessaire au maintien du mouvement.
L'expérience Fury.
Parmi les phénomènes physiques présents dans le noyau terrestre, l’effet dynamo est sans doute le plus spectaculaire. Il est à l’origine du champ magnétique que l’on mesure avec nos boussoles (ou nos téléphones mobiles), enregistré en permanence par des stations de mesure magnétique réparties à la surface du globe et, plus récemment, à l’aide de constellation de satellites en orbite autour de la Terre. L’effet dynamo est généré par les mouvements de convection au sein de la partie liquide du noyau, à plus de 3000 km sous nos pieds, sans aucune source magnétique ou électrique que celle qu’il génère. L’effet dynamo est en fait présent dans la plupart des objets astrophysiques, à commencer par le Soleil dont les tâches en surface sont la trace du champ magnétique généré dans sa zone convective.
Produire un effet dynamo en laboratoire est complexe et coûteux car cela nécessite de grandes dimensions, des matériaux fortement conducteurs de l’électricité, et de surcroît animés de grandes vitesses. Mais cela ne suffit pas, il faut aussi une géométrie de vitesse favorable. Reproduire une dynamo en laboratoire est donc un réel challenge, et si les tentatives sont nombreuses, les succès sont rares. Dans le cadre d’une collaboration entre l’UGA et l’ENS-Lyon, une nouvelle expérience de dynamo a été construite, la cinquième au monde, à partir d’un concept théorique nouveau, lié à l’anisotropie de conductivité électrique. Ce concept, en rupture avec les connaissances antérieures car il contourne les théorèmes anti-dynamo établis de longue date (1934), porte une propriété inédite qui a été baptisée « furieuse » car encore plus efficace que les dynamos « rapides » connues jusqu’alors.
En mars 2021, l’expérience Fury (ci-dessus) a fonctionné quasiment du premier coup, générant un champ magnétique d’intensité 50 fois plus élevée que les 50µT du champ terrestre. Par rapport aux précédentes expériences celle-ci est de faible dimension (20 cm) et bien moins onéreuse. Cette dynamo low-cost fonctionne depuis bientôt deux ans. Un deuxième prototype est en cours d’étude, en jouant cette fois sur l’anisotropie de perméabilité magnétique.
Publié le 7 février 2023 – Mis à jour le 24 février 2023
