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Microélectronique - Le refroidissement thermoélectrique prépare sa révolution

Rédaction Industrie et Technologies
Les refroidisseurs Cool Chips de Borealis promettent une efficacité thermique dix fois supérieure à celle des modules à effet Peltier.


« L'avenir du refroidissement des composants électroniques appartient à l'effet thermotunnel », affirme Borealis, une société britannique dont la technologie Cool Chips apparaît effectivement très prometteuse.

Au lieu des 5 à 8% de rendement d'un module à effet Peltier (par rapport au cycle de Carnot), l'efficacité de cet autre phénomène thermoélectrique (à rapprocher de l'effet thermo-ionique) pourrait grimper à 70% (25 points de mieux qu'un réfrigérateur domestique).

Encore à l'état de prototype, les refroidisseurs Cool Chips mettent en œuvre une cavité sous vide d'air que les électrons chauds traversent de la face chaude à la face froide. Grâce à l'utilisation du vide et à l'application d'une polarisation électrique, ce trajet s'effectue à sens unique, ce qui n'est hélas pas le cas des modules à effet Peltier (d'où leur modeste rendement).

Connu depuis belle lurette, le principe du refroidissement par transport d'électrons thermiques dans le vide n'était jusqu'à présent mis en œuvre que dans de rares applications militaires et spatiales, cela en raison des considérables écarts de températures (plusieurs centaines de degrés) nécessaires à la manifestation de l'effet thermotunnel.

En fait, explique Borealis, « tout dépend de l'épaisseur du vide entre les deux faces de la diode thermique ». En exploitant le savoir-faire de l'industrie des semiconducteurs, il est possible aujourd'hui de descendre à des distances infimes, et par conséquent de ramener les écarts minimaux à quelques dizaines de degrés.

Du coup, cela devient parfait pour l'électronique conventionnelle, d'autant que la simplicité du dispositif et l'absence de pièce en mouvement (compresseur ou ventilateur) garantissent en principe une fiabilité élevée.
Jean-Charles Guézel

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