Un tissu de vêtement refroidit les portables
À mesure que les smartwatches deviennent plus puissantes, elles génèrent plus de chaleur. Pour empêcher les brûlures ou les éruptions cutanées, que se passerait-il si un matériau en contact avec la peau pouvait être aussi froid que le métal, tout en étant suffisamment souple pour être porté au poignet ?
Un tissus pour refroidir les appareils portables
Une équipe d’ingénieurs a découvert qu’un type de tissu généralement utilisé pour les équipements de randonnée possède des propriétés thermoconductrices remarquables, comparables à celles de l’acier inoxydable, ce qui pourrait permettre de créer des appareils électroniques portables capables de refroidir à la fois l’appareil et la peau du porteur.
Ce matériau est composé de fibres de polyéthylène de poids moléculaire très élevé, vendues dans le commerce sous la marque Dyneema. Ces tissus à base de polymères sont commercialisés pour leur grande solidité, leur durabilité et leur résistance à l’abrasion, et sont souvent utilisés pour créer des gilets pare-balles, des équipements sportifs spécialisés, des cordes et des filets.
Les chercheurs en transfert thermique de Purdue ont récemment étudié d’autres utilisations pour ce tissu, notamment comme interface de refroidissement entre la peau humaine et les appareils électroniques portables. « Ce tissu a une grande flexibilité et des propriétés thermiques. Si vous le tissez différemment ou commencez à mélanger les polymères avec différents matériaux, vous pourriez adapter les propriétés du tissu à différentes applications », a déclaré Justin Weibel, professeur associé de recherche à l’école d’ingénierie mécanique de Purdue.
Si un matériau a une conductivité thermique élevée, cela signifie que la chaleur se dissipe plus facilement. Il existe de nombreuses méthodes de dissipation de la chaleur pour les tissus, de la plus simple (évacuation de l’humidité) à la plus complexe (tissus conventionnels dans lesquels sont tissés des fils conducteurs de chaleur), en passant par la très complexe (vêtements refroidis par du liquide qui sont portés par les astronautes).
Le Dyneema maintient les appareils plus frais
« Votre prochaine smartwatch ou votre prochain casque de réalité virtuelle pourrait être plus puissant que votre smartphone actuel, nous devons donc dissiper la chaleur loin des composants électroniques pour que le porteur reste à l’aise », explique Aaditya Candadai. « Ces tissus de polymères ont des propriétés thermiques étonnantes qui peuvent maintenir ces appareils plus frais et empêcher les brûlures cutanées de faible degré. »
Les chercheurs ont testé ce tissu et à l’aide d’un microscope infrarouge, ils ont pu obtenir des données détaillées sur la quantité de chaleur conduite à travers la surface de ce tissu, et dans quelle direction. Ils ont constaté que la conductivité thermique du tissu Dyneema est 20 à 30 fois supérieure à celle des autres tissus et comparable à celle de l’acier. L’équipe a également testé la flexibilité de ce tissu, ce qui est importante pour l’électronique portable.
« Il y a un équilibre à trouver : nous ne voulons pas fabriquer des matériaux thermoconducteurs si rigides que les gens ne seraient pas à l’aise en les portant », a déclaré M. Candadai. « Ce tissu se situe dans le juste milieu entre une bonne conductivité et une bonne flexibilité. » Il possède naturellement ces propriétés sans circuiterie supplémentaire ou autre équipement, mais les chercheurs ont également prévu de tester comment le tissage de différents matériaux affecte ce tissu.
L’équipe nous explique comment ce tissu pourrait aider
« Nous pourrions intégrer d’autres types de fibres – des fibres de carbone, des fibres métalliques – pour obtenir différentes propriétés », a déclaré Amy Marconnet, professeur associé de génie mécanique. L’équipe nous explique comment ce tissu fonctionne dans la vidéo ci-dessous
Cette recherche a été publiée dans Scientific Reports.
Source : Purdue University
Crédit photo : Pexels