Des nanoparticules « à barbiche » pourraient changer la gestion de l’énergie thermique

Selon Wikipédia, le frittage (sintering) est un procédé de fabrication de pièces consistant à chauffer une poudre sans la mener jusqu’à la fusion. Sous l’effet de la chaleur, les grains se soudent entre eux, ce qui forme la cohésion de la pièce. Le cas le plus connu est celui de la cuisson des poteries.

Ce procédé bien connu permet de fabriquer des dissipateurs de chaleur (heat sinks) pour les équipements électroniques.  Une forme est donnée, en agglomérant des poudres de métal. Elle est ensuite chauffée sous vide pour que les particules s’unissent ensemble.

Des étudiants du MIT, à Cambridge aux États-Unis, ont essayé récemment de faire un frittage de poudre de cuivre dans de l’air, au lieu de le faire sous vacuum.  Le résultat a été très surprenant!

Au lieu de se retrouver avec une pièce solide en métal, ils se sont retrouvés avec une masse de particules auxquelles des petits fils avaient poussé, comme des barbiches de cuivre oxydé. Ces nouvelles structures couvertes de petits fils à l’échelle de nanoparticules demeurent stables. Les chercheurs ont remarqué qu’en variant la grosseur des particules de cuivre, l’abondance des fils variaient. Il est donc possible d’obtenir des particules poreuses munis d’un nombre donné de fils  en choisissant  la taille des particules.

Ces structures peuvent s’avérer très efficace pour la gestion de la chaleur, refroidissant tout, des microprocesseurs aux bouilloires de vapeur industrielles. Elle peuvent aussi servir en géothermie, et dans certains processus catalytiques.

L’équipe de chercheurs essaient maintenant ce procédé de frittage à l’air avec d’autres types de poudre de métal : si le zirconium réagissait de la même façon, ce métal servant de revêtement aux tiges utilisées dans les réacteurs nucléaires, pourrait accroître l’efficacité du transfert de chaleur des réacteurs.

La découverte de cette équipe de chercheurs a été publiée dans la revue scientifique RSC Nanoscale.

Des centaines de types de matériaux vont être mis à l’essai sous peu à travers le monde!!

À suivre…

Référence

MIT

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