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Un refroidisseur ultrafin pour les futures tablettes et PC portables

General Electric présente un système de refroidissement piézoélectrique de seulement 4 mm d’épaisseur qui remplace avantageusement les ventilateurs utilisés dans les ordinateurs. Moins gourmande en énergie, elle peut allonger l’autonomie d’une batterie de 30 mn. Une innovation qui aidera les fabricants de PC portables et de terminaux mobiles à concevoir des appareils plus fins et plus silencieux.

Les ingénieurs de General Electric ont installé leur système de  refroidissement DCJ dans un PC portable à la place du ventilateur  d’origine. Deux fois moins épais, le DCJ a libéré de l’espace qui  pourrait permettre d’ajouter d’autres composants ou favoriser la  création d’appareils plus fins. © General Electric Les ingénieurs de General Electric ont installé leur système de refroidissement DCJ dans un PC portable à la place du ventilateur d’origine. Deux fois moins épais, le DCJ a libéré de l’espace qui pourrait permettre d’ajouter d’autres composants ou favoriser la création d’appareils plus fins. © General Electric

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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 poumons avec deux microsoufflets qui se dilatent pour aspirer de l’air 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’énergie 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
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 vibrations 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 nickel connectés à une pièce en céramique 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 piézoélectrique, 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 automobile et les télécoms. Les premiers appareils électroniques grand public équipés de DCJ devraient arriver au cours des deux prochaines années.


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