Des solutions de refroidissement bien plus efficaces grâce graphène… mais bien plus chères également !
Issu du latin du latin calor « chaleur » et de ductus « conduite », le caloduc ou heat pipe en anglais est un accessoire éminemment populaire en informatique – mais pas seulement – où il est utilisé depuis plusieurs années maintenant pour faire face à la quantité de chaleur toujours croissante émise par les puces et autres composants d’un PC moderne. Si, autrefois, on pouvait se contenter d’un peu de ventilation pour évacuer le trop-plein de chaleur, il faut aujourd’hui faire face à la difficulté « d’extraire » la chaleur des composants pour que les ventilateurs puissent correctement effectuer leur tâche d’évacuation.
Schéma du caloduc en graphène de l’Université de Technologie de Chalmers © Tom’s Hardware
Le caloduc répond justement à cette question : il se présente généralement sous la forme d’une espèce de « tuyau » qui « transporte » rapidement la chaleur grâce au principe du transfert thermique par transition de phase du fluide utilisé à l’intérieur. Malgré les progrès indiscutables apportés par cette technique, cela ne suffit pas toujours. On sait depuis un moment que les matériaux utilisés sur ces solutions – cuivre et aluminium – n’ont qu’un potentiel de conductivité limité. Récemment, des chercheurs de l’Université de Technologie de Chalmers, en Suède, ont employé du graphène en lieu et place des cuivre / aluminium… avec un bénéfice immédiat puisque ledit matériau propose un coefficient de transfert thermique 3,5 fois meilleur que le cuivre.
Pour tester la chose, ils ont employé deux caloducs de 150 millimètres de long pour 6 mm de diamètre. Le premier, en graphène, atteint une conductivité thermique de 5 000 W/mK (Watt par mètre-Kelvin) avec une température ambiante de 20°C. À titre de comparaison, le même caloduc en cuivre ne parvient qu’à 402 W/mK tandis qu’un caloduc en aluminium ne pourrait atteindre que 237 W/mK. Problème, si le cuivre est cher, le graphène est un matériau absolument hors de prix : un gramme de cuivre est à plus ou moins 0,0079 dollar quand un gramme de graphène est plutôt autour des 100 dollars… environ 12 600 fois plus ! Autant dire que l’arrivée de ventirads avec caloducs en graphène dans nos PC n’est pas pour tout de suite.
