Depuis des décennies, les chercheurs ont envisagé le potentiel de refroidissement des appareils électroniques chauds en soufflant dessus avec des jets d'air à grande vitesse. Cependant, Les systèmes de refroidissement par jet d'air ne sont pas largement utilisés aujourd'hui. Deux des principaux obstacles qui empêchent l'utilisation de ces systèmes sont leur complexité et leur poids. Les systèmes à jet d'air doivent être en métal pour pouvoir supporter la pression associée aux jets d'air dont la vitesse peut dépasser 200 miles par heure. Et le système de traitement de l'air peut être complexe avec de nombreux composants discrets qui gèrent le flux d'air et dirigent l'air vers les points chauds où le refroidissement est requis.

Maintenant, des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont démontré un nouveau type de refroidisseur à jet d'air qui surmonte les obstacles antérieurs aux systèmes de refroidissement à jet. Grâce à la fabrication additive, les chercheurs ont créé un système de refroidissement par jet d'air dans un seul composant qui peut diriger l'air à grande vitesse sur plusieurs points chauds de l'électronique. Les chercheurs ont fabriqué le système de refroidissement à partir de matériaux polymères solides capables de résister aux conditions difficiles associées aux jets d'air à grande vitesse.

"La liberté de conception de la fabrication additive nous permet de créer des solutions de refroidissement qui ont des tailles et des formes impossibles auparavant, " dit Guillaume King, Chaire Andersen et professeur de sciences et d'ingénierie mécaniques. "Cela ouvre vraiment un nouveau monde d'opportunités pour la gestion thermique."

La recherche s'est concentrée sur l'élimination de la chaleur des appareils électroniques à haute puissance. « Les problèmes aigus de gestion thermique des appareils électroniques de forte puissance apparaissent dans une multitude d'applications, en particulier dans les centres de données modernes ainsi que les véhicules électriques, y compris les avions, automobile, et véhicules tout-terrain, " a déclaré Nenad Miljkovic, Professeur agrégé de sciences mécaniques et d'ingénierie à l'Illinois et co-auteur de la recherche publiée.

Les applications des appareils électroniques à haute puissance se développent rapidement - dans les voitures électriques, systèmes d'énergie solaire, communication 5G, et le calcul haute puissance utilisant des unités de traitement graphique (GPU), pour n'en nommer que quelques-uns. Les dispositifs électroniques de ces systèmes génèrent de la chaleur qui doit être évacuée pour un fonctionnement efficace et fiable. En général, une puissance plus élevée entraîne des performances plus élevées. Malheureusement, une puissance plus élevée rend également plus difficile l'évacuation de la chaleur. De nouvelles technologies de refroidissement sont nécessaires pour soutenir la croissance des systèmes électriques.

Le papier, " Refroidissement par impact d'air des appareils électroniques à l'aide de buses fabriquées de manière additive, " a été publié dans la revue Transactions IEEE sur les composants, Emballage, et technologie de fabrication .