Un film refroidit les appareils jusqu'à 18,2 °C grâce à l'air humide

Un appareil qui tourne à plein régime chauffe. Lors d'un test mené par l'équipe de Seong Kyun Kim au DGIST, sa surface est passée de 72,3 °C à 54,1 °C une fois un film souple pressé contre elle. Aucune pompe ne s'est mise en marche, aucune eau n'a été versée, aucun ventilateur n'a tourné. Le film a fonctionné en puisant dans l'air ambiant.

Le besoin est pressant. La montée en puissance de l'IA a entraîné la construction de centres de données, et la sécurisation de l'électricité et de l'eau nécessaires à leur refroidissement est devenue un enjeu mondial. Les téléphones mobiles et les batteries des véhicules électriques (VE) font face à un problème voisin : ils doivent évacuer la chaleur depuis des espaces très confinés. La solution habituelle, le refroidissement actif, fait fonctionner des pompes ou des ventilateurs qui consomment de l'électricité et du liquide de refroidissement, et dont les systèmes complexes entraînent des coûts de maintenance importants.

Des alternatives passives existent, notamment des matériaux qui absorbent l'humidité de l'air puis la restituent en s'évaporant, emportant la chaleur avec eux. Le problème est que la plupart de ces matériaux hygroscopiques, c'est-à-dire capables d'absorber l'humidité, sont des solides cristallins rigides. Ils n'adhèrent pas solidement aux surfaces des appareils et provoquent de la corrosion. L'équipe du DGIST a associé la nanocellulose, qui stocke une grande quantité d'humidité, à des molécules ioniques organiques fortement hygroscopiques. Le résultat reste souple et collant même complètement sec, et il continue d'absorber l'humidité de l'air dans les environnements secs. Lorsque l'appareil chauffe, cette humidité s'évapore et fait baisser la température de surface en temps réel. Le matériau adhère sans interstices aux métaux, aux semi-conducteurs et au verre, et selon l'équipe il ne corrode pas, ce qui permet de le déposer directement sur un appareil sans revêtement supplémentaire.

« La portée de cette étude va au-delà du simple développement d'un matériau respectueux de l'environnement », a déclaré Kim. « Elle répond simultanément à plusieurs limites des matériaux de refroidissement passif classiques, notamment leur caractère corrosif, ainsi qu'une souplesse et une adhérence insuffisantes. » Les baisses de température rapportées atteignent 18,2 °C au maximum, et elles se sont maintenues pendant plus de 12 heures de fonctionnement continu. Pour un centre de données ou un téléphone, cela signifierait moins de chaleur à évacuer avec de l'électricité et de l'eau, à condition que l'effet se reproduise sur des équipements réels. Les sources ne précisent ni calendrier de commercialisation, ni prix, ni fabricant d'appareils impliqué, et les chiffres proviennent des tests de l'équipe elle-même. La prochaine étape est donc une validation indépendante sur du matériel en service.