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Toujours plus puissants, plus petits, plus fins, les ordinateurs portables, les tablettes et autres smartphones sont tous confrontés au même problème : ils chauffent parfois beaucoup. Un casse-tête pour les ingénieurs, qui doivent concilier les impératifs du design avec l'efficacité du refroidissement et un fonctionnement le plus silencieux possible. La firme américaine General Electric pense avoir trouvé la solution idéale pour remplacer les traditionnels ventilateurs avec sa technologie Dual Piezoelectric Cooling Jets (DCJ), totalement dépourvue de moteur électrique et d'hélice.
Le fonctionnement s'apparente à celui des poumonspoumons avec deux microsoufflets qui se dilatent pour aspirer de l'airair frais et se contractent pour expulser l'air chaud 150 fois par seconde. Résultat : le système DCJ ne mesure que 4 mm d'épaisseur et consomme moitié moins d'énergieénergie qu'un ventilateur de capacité équivalente, tout en étant beaucoup moins cher à fabriquer, affirme General Electric. Autre avantage, le fonctionnement du DCJ est totalement silencieux, ce qui changera du ronronnement parfois très prononcé de certains ventilateurs pour PC.
Le Dual Piezoelectric Cooling Jets, ou DCJ, se compose de deux disques métalliques qui sont activés par deux pièces piézoélectriques en céramique placées de chaque côté. La fréquence d’actualisation de 200 Hz produit un mouvement très rapide qui s’apparente au fonctionnement d’un soufflet. L’air chaud et l’air froid sont aspirés et expulsés à très haute vitesse et de façon précise, ce qui permet un refroidissement très localisé et plus efficace. © General Electric
Une technique de refroidissement conçue pour l’aéronautique
Au départ, General Electric a développé cette technologie pour l'aéronautique afin de refroidir les compresseurs des moteurs de jet. « Au cours des 18 derniers mois, nous avons relevé de nombreux défis d'adaptation de cette technologie dans les domaines de l'acoustique, des vibrationsvibrations et de la consommation d'énergie, de telle sorte que le DCJ peut désormais être considéré comme une solution de refroidissement optimale pour les produits électroniques grand public ultraminces », explique Peter de Bock, directeur de recherche chez General Electric. Les soufflets se composent de deux disques en nickelnickel connectés à une pièce en céramiquecéramique piézoélectrique qui réagit aux stimuli électriques en changeant de taille : la pièce se dilate et se contracte, un peu comme un poumon.
Ainsi miniaturisé, le DCJ peut être fabriqué de différentes formes afin de s'adapter au mieux à l'électronique qu'il doit refroidir. Et grâce à ce système, le refroidissement peut s'effectuer de façon très précise, ce qui évite aux ingénieurs de prévoir un circuit d'évacuation de l'air chaud. On peut par exemple imaginer plusieurs DCJ placés sur les composants qui ont besoin d'être refroidis.
Le refroidissement piézoélectrique pour plus d’autonomie
Les ingénieurs de General Electric ont réalisé des tests sur des PC portables en remplaçant le ventilateur classique par leur soufflet piézoélectriquepiézoélectrique, ce qui a eu pour effet de libérer de l'espace. De quoi favoriser la création d'appareils encore plus fins ou l'ajout de nouveaux composants. Autre bénéfice très important, le DCJ est moins énergivore qu'un ventilateur, à tel point qu'il permettrait un gain de 30 mn sur l'autonomie de la batterie.
General Electric fournit dès à présent des kits d'évaluation aux fabricants désireux de tester sa technologie. Une licence d'exploitation a déjà été accordée au japonais Fujikura, spécialisé dans les solutions de refroidissement pour l'industrie automobileautomobile et les télécoms. Les premiers appareils électroniques grand public équipés de DCJ devraient arriver au cours des deux prochaines années.
