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Vers des composants électroniques capables de fonctionner à des chaleurs extrêmes

11 décembre 2018 à 09h08
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Composant électronique chaleur extrême
© Universite Purdue

Des chercheurs ont mis au point un alliage de polymères permettant à la fois de conduire l'électricité et de résister à un large éventail de températures. Il pourrait être utilisé dans le cadre de composants électroniques capables de fonctionner même dans des conditions extrêmes de froid ou de chaleur.

Les dispositifs électroniques traditionnels, qu'il s'agisse de téléphones ou de voitures électriques, sont conçus pour une utilisation optimale à une température allant d'environ -40 à 85 °C. En dehors de cette plage, des dysfonctionnements peuvent être constatés.

Un mélange minutieux de deux polymères

Des chercheurs de l'université Purdue, aux États-Unis, ont œuvré pour dépasser ces limites. Leur idée initiale était, somme toute, assez simple : mélanger deux matériaux, l'un capable de conduire le courant, l'autre pouvant résister à un large spectre de températures. Si le principe semble trivial, son application l'est beaucoup moins.

En effet, il fallait premièrement identifier deux matériaux compatibles, c'est-à-dire pouvant être mêlés l'un à l'autre. De plus, il était nécessaire de trouver le bon ratio pour chacun, afin qu'une matière ne prenne pas le dessus sur la deuxième. Ils ont finalement abouti au mélange homogène d'un semi-conducteur, capable de transporter la charge électrique, et d'un plastique isolant, pour la résistance au froid et à la chaleur.

Des performances stables sous de fortes chaleurs

En réalité, la prouesse de cette étude ne réside pas seulement dans la capacité du matériau à conduire l'électricité dans des conditions extrêmes, résistant jusqu'à 220 °C. Les scientifiques ont également pu observer que ses performances ne s'altéraient pas malgré les variations de température imposées.

Du côté des applications, on peut penser en premier lieu à des composants électroniques pouvant fonctionner sans encombre dans le désert ou en Antarctique. Mais les enjeux vont au-delà de ces considérations, car de tels éléments pourraient également servir pour surveiller l'état de voitures ou d'avions, au plus près de l'échappement ou du moteur, où les températures sont très élevées. Cela permettrait alors des mesures plus précises, via les nombreux capteurs présents dans les appareils.

Les chercheurs vont désormais poursuivre leurs travaux, afin de déterminer les limites précises de température de fonctionnement de leur nouveau matériau et vont tâcher de le rendre plus résistant, notamment au froid, une mission plus complexe encore que pour la chaleur.

Source : Université Purdue

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protopixel
sur le terrain , on imagine surtout que l’essentiel du budget de recherche de ceux qui ont les capitaux se concentre davantage sur un nouveau matériau capable de perdre sa resistance thermique ou mecanique au bout de 1 à 5 ans (ajustable) , un matériau qu"on pourrait baptiser “l’obsolecium programithe”
Metaphore54
Je me demande si ça peut être utilisé pour les processeur et si ça ouvre une nouvelle course au gigahertz pour les processeurs ?
zoBLHopgDJ
@protopixel On le fait déjà et on continuera de le faire au nom du Capitaliste.<br /> @Metaphore54 Il existe déjà des composants permettant une plus grande vitesse comme l’arsénure de gallium mais il faut attendre qu’une compagnie se lance pour que les autres suivent.
KlingonBrain
Ce que vous dites n’est pas du tout irréaliste. J’en veux pour preuve que… c’est déjà le cas. Et depuis longtemps.<br /> Les fabricants de composants publient des abaques de durée de vie en fonction de la température. Et la loi d’Arrhenius fournit un modèle connu depuis belle lurette.<br /> Une fois que vous savez ça, vous comprenez que pour empêcher un produit de tomber en panne, il faut améliorer son refroidissement. Comme par hasard, il est souvent calculé “au plus juste”. Mais le “hasard” est t’il vraiment un hasard ?<br /> Et croyez moi, ça fonctionne. Cela fait plusieurs décennies que j’améliore les appareils électroniques ainsi et j’ai pu vraiment constater sur la durée que les pannes deviennent alors très rares.<br /> Et si vous ne me croyez pas, demandez à n’importe quel réparateur. Il vous dira quels sont les composants électroniques qui tombent en panne. Comme par “hasard”, ce sont toujours des composants qui chauffent… et qui surchauffent.<br /> Mais comme c’était encore trop facile de les remplacer, les constructeurs ont inventé les techniques “anti démontage”.
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