Les LEGO® ont d'étonnantes propriétés scientifiques

Et si les LEGO®, ces briques élémentaires à assembler, ne servaient pas uniquement à un usage récréatif ? Des chercheurs de l’Université de Lancaster (Angleterre) révèlent une nouvelle utilisation du jouet populaire.

Dans un article, publié dans les Scientific Reports le 23 décembre 2020, ils décrivent avoir placé une figurine — le tout premier “cryonaute”, l’ont-ils surnommé — et quatre blocs LEGO® dans un réfrigérateur, pour que ces derniers parviennent à des températures ultra-basses. Et les pièces emboîtables ont finalement dévoilé des propriétés surprenantes, qui pourraient même être utiles au développement des ordinateurs quantiques.

Particulièrement résistants

Inventé il y a cinquante ans, le réfrigérateur à dilution utilisé par les scientifiques est l’un des plus efficaces du monde, puisqu’il est capable d’atteindre les 1,6 millidegrés au-dessous du zéro absolu (- 273,15 °C). C’est environ 200.000 fois plus froid que la température ambiante et 2.000 fois plus que l’espace lointain.

À ces températures records, les briques de LEGO® se sont finalement avérées être de remarquables isolants thermiques. Et cette capacité de conductance thermique exceptionnelle serait en partie due à la façon dont les blocs se verrouillent les uns dans les autres.

“Nos résultats sont importants parce que nous avons constaté que la disposition de serrage entre les blocs LEGO® fait que les structures se comportent comme un très bon isolant thermique à des températures cryogéniques”, confirme dans un communiqué le Dr Dmitry Zmeev, directeur de l’équipe de recherche.

Un potentiel à ne pas négliger

D’après les chercheurs, cette découverte permettrait de réduire considérablement les coûts de production de plusieurs industries. La plus importante étant celle des ordinateurs quantiques, ces machines destinées aux calculs s’appuyant sur les lois de la physique quantique. Car pour parvenir à réaliser de telles prouesses, ils nécessitent des températures extraordinairement basses, proches du zéro absolu, afin de maintenir leurs systèmes stables.

L’utilisation de structures en plastique acrylonitrile butadiène styrène (ABS), de la même matière que les LEGO®, pourraient ainsi remplacer certains matériaux solides actuellement utilisés — comme le Vespel ou le Macor, par exemple — estiment-ils. Surtout que ces derniers sont pour le moment difficiles à obtenir et coûteux.

“Ceci est très souhaitable pour les matériaux de construction utilisés pour la conception de futurs équipements scientifiques”, ajoute Dmitry Zmeev. Il cite notamment… les réfrigérateurs à dilution eux-mêmes. La prochaine étape ? Concevoir et imprimer ce nouvel isolant thermique en 3D, pour fabriquer la prochaine génération de ces chambres froides.

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