graphène blanc via Shutterstock
Téléphones portables, baladeurs MP3, tablettes… tous nos appareils électroniques ont tendance à chauffer lorsque nous les utilisons. Mais grâce au graphène blanc, tout cela sera bientôt de l’histoire ancienne. En effet, des scientifiques de l’université Rice au Texas ont trouvé un moyen imparable pour refroidir nos petits appareils électroniques en utilisant ce matériau aux propriétés très intéressantes. SooCurious vous en dit plus sur cette découverte scientifique étonnante.
Les chercheurs Rouzbeh Shahsavari et Navid Sakhavand de l’université Rice ont réalisé une étude théorique afin de determiner de quelle manière le nitrure de bore peut être utilisé dans le but de réguler la température dans des appareils électroniques. Le nitrure de bore est un composé chimique formé de bore et d’azote, très connu pour ses propriétés isolantes. Le graphène, ou nitrure de bore hexagonal bien que constitué d’une seule couche d’atomes de carbone, est plus résistant que l’acier tout en étant léger et flexible. C’est un conducteur électrique et thermique, dix fois meilleur que le cuivre.
Dans sa forme à deux dimensions, le nitrure de bore hexagonal ou graphène blanc, possède la même forme et la même épaisseur que le nitrure de bore. La grande différence tient du fait que le nitrure de bore est un isolant naturel alors que le nitrure de bore hexagonal laisse passer l’électricité.
Mais ils sont tous les deux de très bons conducteurs de chaleur. Par conséquent utiliser le nitrure de bore pour contrôler le flux de chaleur semblait être aux yeux des scientifiques une bonne alternative. « En général, dans tous les appareils électroniques, il est fortement souhaitable d’obtenir de la chaleur du système aussi rapidement et efficacement que possible, mais l’un des inconvénients, surtout quand vous avez des matériaux en couches sur un substrat, c’est que la chaleur se déplace très rapidement dans une direction, le long d’un plan conducteur, mais pas très bien d’une couche à l’autre », explique Rouzbeh Shahsavari.
La chaleur se déplace à travers des surfaces planes de nitrure de bore aussi, mais les simulations des chercheurs de Rice ont montré que relier par des nanotubes les structures de nitrure de bore à des structures de graphène permettrait à la chaleur de se déplacer dans toutes les directions, que ce soit le long des plans conducteurs comme entre les différentes couches. Les chercheurs ont découvert que les jonctions (croisements) des lignes conductrices agissaient comme des feux jaunes, entrainant ainsi un ralentissement significatif du flux de chaleur de couche en couche.
Bien que les chercheurs aient déjà fait des jonctions de nanotubes avec du graphène et du carbone, Shahsavari reste persuadé que des jonctions en nitrure de bore pourraient être tout aussi prometteuses. « Compte tenu des propriétés isolantes du nitrure de bore, ils peuvent activer et compléter la création de structures tri-dimensionnelles à base de graphène. Ce type de système peut ouvrir des opportunités pour les commutateurs thermiques, où la chaleur circulant dans une direction peut être différente de celle circulant dans la direction inverse », a déclaré Shahsavari. Tout cela pourra permettre à la chaleur d’aller dans un sens à pleine vitesse et de ralentir dans l’autre sens.
Grâce à cette nouvelle découverte, les consommateurs n’auront plus à craindre la surchauffe de leurs objets électroniques, ce qui en rassurera plus d’un. À la rédaction, nous sommes pressés de savoir quand ce matériau génial arrivera sur le marché de l’électronique. Vous aussi, avez-vous déjà été brûlé au doigt par l’un de vos appareils électroniques ou ce phénomène ne vous est jamais arrivé ?
