L’avenir de la réfrigération
La technologie de réfrigération actuelle permet de conserver de manière fiable les restes des fêtes dans la zone de sécurité, et d’arrêter la chaleur estivale à la porte d’entrée, mais son effet potentiel sur le climat de la Terre – sans parler de votre facture d’électricité – peut vous laisser de marbre.
Un nouveau matériau de refroidissement
Des scientifiques de l’université du Maryland ont mis au point un matériau de refroidissement imprimé en 3D, qui est très efficace et écologique et qui contourne les problèmes de durabilité auxquels les chercheurs ont été confrontés jusqu’à présent.
Une autre solution, connue sous le nom de refroidissement élastocalorique à l’état solide, est en cours de développement depuis une dizaine d’années, et fait figure de favori pour remplacer le refroidissement par compression de vapeur. Cette nouvelle technologie fonctionne en appliquant une contrainte mécanique (par exemple, une pression) aux matériaux afin qu’ils absorbent et libèrent de la chaleur latente. Cela permet de refroidir sans utiliser de produits chimiques nocifs et en consommant potentiellement beaucoup moins d’énergie.
Le problème, cependant, est que la contrainte répétée exercée sur les matériaux élastocaloriques (souvent des alliages à mémoire de forme) peut entraîner une fatigue des matériaux et, en fin de compte, une défaillance.
Ce matériau est également totalement « vert »
À cette fin, une équipe internationale de collaborateurs dirigée par Ichiro Takeuchi, professeur de science et d’ingénierie des matériaux au Maryland, a mis au point un matériau de refroidissement élastocalorique plus durable utilisant un mélange de nickel et de titane, forgé à l’aide d’une imprimante 3D, qui est potentiellement plus efficace que la technologie actuelle. Ce matériau est également totalement « vert » et peut être rapidement mis à l’échelle pour être utilisé dans des appareils commerciaux.
« La clé de cette innovation, qui est fondamentale mais dont on ne parle pas souvent, est que les matériaux se fatiguent – ils s’usent », a déclaré M. Takeuchi. « C’est un problème lorsque les gens s’attendent à ce que leurs réfrigérateurs durent une décennie, ou même plus longtemps. Nous avons donc abordé ce problème dans notre étude ».
Il a conservé son intégrité après un million de cycles
L’équipe a testé sa création de manière intensive pendant quatre mois, et elle a conservé son intégrité. « Certains matériaux élastocaloriques connus commencent à montrer une dégradation de leur comportement de refroidissement après seulement quelques centaines de cycles. À notre grande surprise, le nouveau matériau que nous avons synthétisé n’a montré aucun changement après un million de cycles », a déclaré Huilong Hou, chercheur postdoctoral et premier auteur de cette étude.
Cette recherche a été publiée dans Science.
Source : University of Maryland
Crédit photo : Depositphotos