Des chercheurs ont créé une méthode pour gérer la friction électronique dans les appareils, potentiellement menant à des technologies plus efficaces. En utilisant des matériaux spécifiques et en appliquant une pression ou une tension, ils peuvent réduire ou éliminer cette perte d'énergie cachée. La percée se concentre sur les interactions des électrons en surfaces lisses.
La friction entrave généralement le mouvement et gaspille de l'énergie dans les machines, mais même les surfaces parfaitement lisses peuvent subir une forme plus subtile connue sous le nom de friction électronique, causée par les interactions entre électrons. Zhiping Xu à l'Université Tsinghua en Chine et son équipe ont conçu un appareil pour résoudre ce problème, composé de graphite stratifié avec un semi-conducteur fabriqué à partir de disulfure de molybdène ou de nitrure de bore. Ces matériaux minimisent la friction mécanique, permettant d'isoler la composante électronique. L'équipe a confirmé la friction électronique en examinant la perte d'énergie liée aux états électroniques dans le semi-conducteur pendant le glissement. Ils ont découvert que l'application de pression fait partager les états aux électrons entre les couches, arrêtant complètement la friction. De même, l'introduction d'une tension de polarisation régule l'agitation de la 'mer' d'électrons, désactivant efficacement l'effet. Pour des ajustements plus fins, varier la tension dans différentes sections de l'appareil agit comme un cadran, affaiblissant la friction sans l'éliminer totalement. Xu explique : « Même lorsque les surfaces glissent parfaitement, le mouvement mécanique peut encore agiter la 'mer' d'électrons à l'intérieur des matériaux. » Jacqueline Krim à la North Carolina State University note que les premières observations de friction électronique datent de 1998 avec des supraconducteurs à basses températures. Elle envisage des applications pratiques, comme un contrôle de friction en temps réel via des champs externes, comparable à ajuster les semelles de chaussures avec une application smartphone pour des surfaces variant de la glace au tapis. « L'objectif est ce contrôle à distance en temps réel sans temps d'arrêt ni gaspillage de matériau », dit Krim. Xu reconnaît les défis à modéliser mathématiquement tous les types de friction, mais met en avant la promesse de la méthode là où la friction électronique domine la perte d'énergie ou l'usure dans les appareils.
