La superfluidité est une propriété quantique de certains liquides ou gaz qui deviennent infiniment fluides en dessous d’une certaine température. Un superfluide coule sans le moindre effort à travers de fins capillaires ou même de petits trous de la dimension de quelques atomes à peine. Remplissez un récipient poreux, en porcelaine par exemple, avec de l’hélium superfluide, il se videra tout seul ! Faites le tourner dans un anneau, il tournera des semaines sans ralentir!
La superfluidité est semblable à la supraconductivité : écoulement d’un liquide sans frottement dans un cas, circulation d’un courant électrique sans résistance dans l’autre. Les superfluides ont d’autres propriétés surprenantes ; par exemple leurs tourbillons sont tous identiques (ils sont « quantifiés »). De part leur conduction thermique remarquable, ils ne bouillent pas : des phénomènes quantiques qui se voient à l’œil nu, c’est rare … Cette conduction est aussi ce qui rend l’hélium superfluide indispensable comme liquide réfrigérant pour la production de champs magnétiques très intenses, par exemple au CERN à Genève pour les expériences sur les particules élémentaires.
Cette superfluidité a une origine semblable à la supraconductivité, et ce sont cette fois les atomes d’hélium 4 qui forment ici un condensat.
Les chercheurs ont même découvert de la superfluidité là où ils ne l’attendaient pas, dans l’hélium 3. Ils se posent depuis peu la question de la possibilité de supersolides, des matériaux solides qui seraient superfluides !
