Film auto-refroidissant pour la gestion thermique des dispositifs électroniques de l’ère de l’IA
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Une équipe de recherche dirigée par le professeur Seong Kyun Kim du département de physique et de chimie du DGIST a mis au point un « matériau de film de refroidissement passif » qui utilise l’humidité de l’air pour refroidir les appareils électroniques – sans eau ni électricité.
Cette technologie offre une solution potentiellement respectueuse de l’environnement aux défis de la gestion thermique dans les centres de données d’IA, les appareils mobiles et les batteries de véhicules électriques (VE), dont le refroidissement consomme une quantité importante d’eau et d’électricité.
Les résultats sont publiés dans la revue Small Structures .
Les besoins en refroidissement mettent à rude épreuve l’eau et l’électricité.
Les progrès récents de l’intelligence artificielle ont entraîné une explosion du nombre de centres de données, et la sécurisation des ressources en électricité et en eau nécessaires à leur gestion thermique est devenue un enjeu mondial. De même, les appareils mobiles et les batteries de véhicules électriques requièrent des technologies capables de dissiper efficacement la chaleur dans des espaces confinés.
Cependant, les méthodes de refroidissement actif classiques qui utilisent des pompes ou des ventilateurs nécessitent de l’énergie électrique et un fluide frigorigène (eau), et leurs systèmes complexes entraînent des coûts de maintenance importants.
Par conséquent, les technologies de refroidissement passif ne nécessitant aucun apport d’énergie externe, notamment les technologies de refroidissement par évaporation utilisant l’humidité ambiante, se sont imposées comme une alternative. Cependant, la plupart des matériaux hygroscopiques classiques, c’est-à-dire ceux qui absorbent l’humidité, sont des solides cristallins rigides qui n’adhèrent pas fermement aux surfaces des dispositifs électroniques et induisent la corrosion. Ces caractéristiques constituent des limitations importantes à leur commercialisation.
Un film souple qui stocke l’humidité
L’équipe de recherche de Seong Kyun Kim a remédié à ces limitations en combinant la « nanocellulose », qui possède une excellente capacité de stockage d’humidité, avec des molécules ioniques organiques aux propriétés hygroscopiques robustes pour synthétiser un matériau de film adhésif flexible.
Ce matériau conserve une forte adhérence et une grande flexibilité même à sec, permettant une fixation ferme et sans interstices sur diverses surfaces d’appareils électroniques, notamment les métaux, les semi-conducteurs et le verre. Même en milieu sec, il absorbe et stocke une quantité importante d’humidité ambiante, qui s’évapore lorsque l’appareil génère de la chaleur en fonctionnement, abaissant ainsi la température de surface en temps réel.
L’un des principaux avantages de ce matériau est qu’il ne provoque pas de corrosion malgré la présence d’humidité, ce qui permet une application directe sur les surfaces des dispositifs sans revêtement supplémentaire.
La baisse de température dure plus de 12 heures.
Lorsque l’équipe de recherche a testé le film dans des conditions réelles de fonctionnement continu d’un appareil électronique, le film a constamment réduit la température de surface de l’appareil jusqu’à 18,2°C (de 72,3°C à 54,1°C) pendant plus de 12 heures.
« L’importance de cette étude dépasse le simple développement d’un matériau respectueux de l’environnement. Elle s’attaque simultanément à de multiples limitations des matériaux de refroidissement passifs conventionnels, notamment leur corrosivité, leur flexibilité insuffisante et leur adhérence limitée », a expliqué Seong Kyun Kim, du département de physique et de chimie du DGIST.
https://techxplore.com/news/2026-10-cooling-thermal-ai-era-electronic.html