Laboratoires : ce que l’avenir nous prépare

Résistances auto-refroidissantes

L’émission de chaleur est un problème important en matière de conception électronique. Des chercheurs de l’université de l’Illinois ont découvert que les transistors au graphène ont des effets de refroidissement à échelle nanométrique, réduisant ainsi leur température. Les effets de refroidissement peuvent aller jusqu’à dépasser la chaleur produite donc le système est capable de se refroidir lui-même.

Actuellement, selon les chercheurs, les vitesses et tailles des puces sont limitées par la quantité de chaleur qu’elles émettent. Tous les appareils électroniques dégagent de la chaleur suite à la collision des électrons avec le matériel ; il s’agit d’un phénomène appelé chauffage résistif. Cette chaleur l’emporte sur les autres effets thermoélectriques plus faibles, qui peuvent refroidir localement un appareil. Les ordinateurs à puces en silicium utilisent des ventilateurs ou des systèmes à eau pour refroidir les transistors, un procédé qui consomme une grande partie de l’énergie requise pour faire fonctionner l’appareil.

Cependant, les futures puces d’ordinateur fabriquées en graphène – couches de carbone d’un atome d’épaisseur – pourraient être plus rapides que les puces en silicium et utiliseraient moins d’énergie. L’équipe de l’université de l’Illinois a utilisé une sonde atomique tomographique afin d’évaluer, pour la première fois, la température à l’échelle nanométrique d’un transistor en graphène. Les résultats sont surprenants : le transistor est capable de puiser plus de chaleur qu’il n’en a produite, ce qui en fait un excellent système de refroidissement.