Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont découvert une nouvelle façon dont les matériaux transfèrent la chaleur, ce qui pourrait conduire à une amélioration de l'électronique et d'autres appareils.
L’équipe, dirigée par le physicien Xiang Zhang, a découvert que lorsque deux matériaux aux propriétés thermiques différentes sont mis en contact, le transfert de chaleur entre eux n’est pas simplement une question de conduction, de convection ou de rayonnement. Au lieu de cela, il existe également un quatrième mécanisme, qu’ils appellent « conductance thermique interfaciale ».
La conductance thermique interfaciale est le transfert de chaleur à travers l'interface entre deux matériaux. Elle est différente de la conduction, qui est le transfert de chaleur à travers un matériau, et de la convection, qui est le transfert de chaleur par le mouvement d'un fluide.
Les chercheurs ont découvert que la conductance thermique interfaciale peut être très élevée, même lorsque les deux matériaux ont des propriétés thermiques très différentes. Cela signifie qu'il pourrait être possible d'utiliser la conductance thermique interfaciale pour améliorer le transfert de chaleur dans les appareils électroniques, tels que les puces informatiques et les cellules solaires.
"Cette découverte pourrait avoir un impact majeur sur la conception des appareils électroniques", a déclaré Zhang. "En comprenant le fonctionnement de la conductance thermique interfaciale, nous pouvons concevoir des matériaux et des structures capables de transférer la chaleur plus efficacement."
Les découvertes de l'équipe ont été publiées dans la revue Nature Materials.
Applications potentielles de la conductance thermique interfaciale
La découverte de la conductance thermique interfaciale pourrait avoir un certain nombre d'applications potentielles en électronique et dans d'autres domaines. Voici quelques exemples :
* Amélioration du transfert de chaleur dans les puces informatiques : Les puces informatiques génèrent beaucoup de chaleur, ce qui peut entraîner des problèmes de performances. En utilisant des matériaux à conductance thermique interfaciale élevée, il pourrait être possible d’améliorer le transfert de chaleur dans les puces informatiques et de les maintenir plus froides.
* Cellules solaires plus efficaces : Les cellules solaires convertissent la lumière du soleil en électricité, mais une partie de la lumière du soleil est perdue sous forme de chaleur. En utilisant des matériaux à conductance thermique interfaciale élevée, il pourrait être possible d’améliorer l’efficacité des cellules solaires et de capter davantage de lumière solaire.
* Meilleure isolation thermique : L'isolation thermique est utilisée pour réduire le transfert de chaleur entre deux objets. En utilisant des matériaux à faible conductance thermique interfaciale, il pourrait être possible de créer une isolation thermique plus efficace.
La découverte de la conductance thermique interfaciale constitue un nouveau développement prometteur qui pourrait conduire à un certain nombre de progrès en électronique et dans d’autres domaines. En comprenant le fonctionnement de la conductance thermique interfaciale, les chercheurs peuvent concevoir des matériaux et des structures capables de transférer la chaleur plus efficacement et d'améliorer les performances des appareils électroniques.
