Un article partagé sur Cell Reports Physical Science suggère que le revêtement des dissipateurs thermiques avec des hydrogels offre un avantage « significatif » au refroidissement passif. L’article met en évidence les tests d’une batterie thermique à base d’hydrogel (MTB) pour la gestion thermique passive de l’électronique, comme un FET de 100 W et un processeur Intel Core i5-4690 de 84 W. Les résultats des tests sont encourageants, le VTT faisant fonctionner les composants électroniques à environ 15 ° C de moins qu’un dissipateur thermique seul. Les mises en garde s’appliquent, naturellement.
Dans un préambule à la discussion sur la recherche, les scientifiques de l’Université de Californie nous rappellent que le refroidissement de l’électronique est une activité nécessaire mais coûteuse, les principaux coûts étant la consommation d’énergie et d’eau et l’impact environnemental de l’utilisation de ces ressources. Si le refroidissement passif peut être amélioré, il pourrait être très avantageux de réduire ces frais généraux.
Les revêtements d’hydrogel refroidissent de la même manière qu’un animal transpire. Les scientifiques expliquent que lorsque l’électronique est sous charge, l’hydrogel libère de l’eau qui s’évapore pour créer un effet de refroidissement. Lorsque l’électronique est au ralenti, cela permet à l’hydrogel de recharger sa teneur en humidité, se préparant pour la prochaine charge de travail.
À partir de cette description, vous pouvez probablement sentir que le refroidissement par hydrogel convient parfaitement aux applications avec des charges de travail cycliques. Les scientifiques donnent des exemples d’une tour cellulaire 5G et d’un centre de données, tous deux avec des cycles de charge élevée à faible charge de 12 heures.
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Les tests ont été effectués avec le FET 100W et le processeur Intel 84W susmentionnés, et dans les deux cas, les performances de refroidissement du VTT sont « nettement plus élevées que les méthodes de refroidissement passives précédemment signalées ». Les tests de comparaison ont été effectués à une température ambiante de 22 °C et une humidité relative (HR) de 70 %. Le delta de 15°C semble une amélioration très intéressante. L’humidité aide le VTT à se recharger entre les charges thermiques appliquées. Cela fonctionnerait donc particulièrement bien sous les tropiques – des endroits comme la Floride, Hong Kong, Singapour, Taïwan, etc. – où l’humidité relative peut être de 80 à 90 %.
Dans les situations où le VTT ne suffit pas à lui seul, il peut être utilisé dans des solutions hybrides aux côtés de caloducs, de chambres à vapeur ou de boucles de circulation de liquide. Cependant, il existe des moyens de régler le VTT pour votre cas d’utilisation particulier. Par exemple, le VTT répond positivement à une plus grande surface et à un revêtement d’hydrogel plus fin, là où les contraintes de conception le permettent. Une autre chose en faveur du VTT est que les scientifiques affirment qu’il s’agit d’une solution évolutive, avec un prix relativement bas de 12 $ par unité.
Les scientifiques concluent que les applications idéales pour le VTT se situent dans la « gestion thermique des puces 5G, des batteries d’alimentation, des serveurs/centres de données et de l’optoélectronique ». L’utilisation de l’appareil suivant la nature cyclique idéale nécessaire pour recharger l’eau du VTT à partir de l’humidité peut correspondre à votre utilisation d’un appareil comme un HTPC. Mais celui-ci est clairement encore en phase de test.
Nous aurions aimé voir un graphique montrant ce qui se passe si la charge de travail ne suit pas un cycle régulier, de sorte que l’hydrogel est incapable de se recharger. Il serait également intéressant de voir des résultats à des consommations d’énergie plus élevées, car les processeurs modernes peuvent facilement atteindre les 200 W et plus. L’hydrogel cesserait-il de délivrer son delta de 15°C, ou se décomposerait-il même sous une charge thermique prolongée ? Ce sont peut-être des questions pour de futures recherches.