Focalisé sur les domaines porteurs de la technique énergétique et de la technique aérospatiale, le projet ExtreMat développe des matériaux nouveaux capables de résister à des conditions d’utilisation extrêmes. Il s’agit là, par exemple, de matériaux résistant à l’irradiation pour les réacteurs à fusion ou d’isolants thermiques pour les turbines et les réacteurs de très grande puissance, mais aussi de matériaux possédant une conductibilité thermique extrême pour dissiper les quantités de chaleur considérables dans les échangeurs de chaleur des centrales nucléaires ainsi que sur les composants électroniques extrêmement compacts.
Une augmentation de puissance qui pose problème
Avec l’accroissement constant de la densité de puissance des composants microélectroniques, la sollicitation thermique de ces composants augmente de manière telle qu’on se heurtera bientôt à des limites avec les matériaux actuellement disponibles. On prévoit ainsi qu’en 2010 une seule puce pourra comporter un milliard de transistors d’une puissance totale de 1000 Watt, ce qui équivaut à une densité de chaleur supérieure à celle que l’on trouve dans un réacteur nucléaire. [Johnson G., The New York Times, 2002; Zhou D. ]. Avec de telles densités de chaleur, la dissipation de la chaleur exige des matériaux possédant des caractéristiques thermophysiques jamais atteintes jusqu’ici.
En collaboration avec d’autres partenaires, l’Empa développe des systèmes de matériaux dont la conductibilité thermique doit atteindre au minimum 600 W/mK. Cela signifie que ces nouveaux matériaux devront posséder une conductibilité thermique de 50% supérieure à celle du cuivre, alors que leur coefficient de dilatation thermique ne devra atteindre qu’environ 30% de celui du cuivre pour pouvoir s’adapter aux matériaux semiconducteurs. |
retour
Links
Envoyer article
vue page