La technologie de nanotubes de silicium creux de l'Université POSTECH réduit la conductivité thermique de 70 %

fr.wedoany.com Rapport : Des chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Pohang (POSTECH) en Corée du Sud ont développé une technologie permettant d'améliorer considérablement l'efficacité de conversion de la chaleur en électricité sans utiliser de matériaux rares et coûteux. Le cœur de cette technologie réside dans l'utilisation de nanotubes de silicium creux pour remplacer les nanofils de silicium pleins traditionnels, la structure creuse permettant de mieux retenir la chaleur.

Les résultats expérimentaux montrent que, par rapport à la structure pleine, la conductivité thermique des nanotubes de silicium creux est réduite de 70 %. À surface égale, la réduction de la conductivité thermique atteint également environ 33 %.

La clé de cette amélioration des performances réside dans l'effet de localisation des phonons. Les phonons sont des quasi-particules responsables du transfert de chaleur dans les solides. Dans la structure des nanotubes creux, une partie de l'énergie thermique est « verrouillée » à l'intérieur de la structure, ce qui ralentit considérablement sa dissipation. Auparavant, on pensait qu'il était difficile d'obtenir cet effet à température ambiante dans des structures simples, mais les chercheurs y sont parvenus avec une conception relativement simple.

Le principal avantage de cette technologie est l'utilisation de silicium ordinaire pour remplacer des éléments rares tels que le bismuth et le tellure, traditionnellement utilisés dans les systèmes thermoélectriques, qui sont coûteux et dont l'approvisionnement est limité. Les auteurs de l'étude estiment que la compatibilité de cette technologie avec les procédés de fabrication de puces existants pourrait accélérer l'adoption de ces solutions et favoriser le développement de dispositifs capables de convertir la chaleur « perdue » en énergie électrique utile. Alors que la consommation d'énergie dans des secteurs tels que les centres de données d'intelligence artificielle, les véhicules électriques et la production industrielle continue d'augmenter, cette technologie pourrait connaître une forte demande d'application.