La diode thermique ouvre la voie au calcul thermique

Il n'y a pas d'échappatoire aux effets insidieux de la chaleur dans les puces électroniques. Mais il y a peut-être maintenant un moyen de le contrôler. Wataru Kobayashi de l'université Waseda au Japon et quelques amis ont construit un redresseur qui permet à un courant de chaleur de circuler dans un sens mais pas dans l'autre.

Depuis un certain temps, les chercheurs ont prédit que les redresseurs thermiques seraient possibles avec des matériaux dont la conductivité thermique change avec la température. L'astuce consiste à trouver un matériau ayant une conductivité thermique élevée à basse température et une conductivité thermique faible à haute température, puis de le marier avec un matériau ayant exactement la caractéristique inverse.

Kobayashi et ses collaborateurs ont trouvé une telle correspondance dans deux types d'oxydes de cobalt pérovskite (LaCoO3 et La0.7Sr0.3CoO3). Collés ensemble, ils forment un dispositif semblable à une diode qui permet à un courant de chaleur de passer dans un sens mais pas dans l'autre.

C'est impressionnant car c'est la première fois que quelqu'un démontre une rectification thermique dans un solide en vrac (cela a été fait avec des électrons individuels dans des supraconducteurs et dans des nanotubes uniques).

Une application évidente est dans les dissipateurs de chaleur pour les micropuces, mais des améliorations significatives seront nécessaires pour transporter le type de courants thermiques impliqués.

Mais Kobayashi et co ont en tête de plus grosses proies. Ils disent : En raison de la contrôlabilité du courant thermique, le redresseur thermique peut être utilisé pour une future application pratique telle qu'un transistor thermique, des portes logiques thermiques et une mémoire thermique.

Ce qu'ils ne disent pas, c'est comment le traitement thermique de l'information pourrait être utilisé. Vraisemblablement dans des endroits où l'électricité est difficile à trouver et où l'excès de chaleur serait autrement gaspillé. Penser les bouchons.

Réf : arxiv.org/abs/0910.1153 : Un redresseur thermique à oxyde

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