Les AMF sont capables de libérer ou d'absorber de la chaleur pendant leur changement d'état. | Scott Rodgerson via Unsplash
Les AMF sont capables de libérer ou d'absorber de la chaleur pendant leur changement d'état. | Scott Rodgerson via Unsplash

Les alliages à mémoire de forme refroidiront le monde de demain

Les climatiseurs et réfrigérateurs du futur seront faits de ces matériaux aux propriétés uniques.

Les frigos et les clims sont une plaie pour la planète. Les gaz réfrigérants qu'ils utilisent, notamment les hydrofluorocarbures, génèrent un important effet de serre, jusqu'à 15.000 fois plus puissant que celui du dioxyde de carbone. Les seules fuites des équipements en fonctionnement représentent l'équivalent de 1 milliard de tonnes de CO2 émises par an.

Alors que les besoins en réfrigération s'accroissent et que l'usage de ces gaz est de plus en plus régulé, les équipes de recherche se tournent vers d'autres solutions moins coûteuses pour l'environnement.

L'une d'entre elles repose sur les alliages à mémoire de forme (AMF), des matériaux extraordinaires capables de garder en mémoire leur forme initiale et de la retrouver même après avoir été étirés, tordus, pressés ou chauffés.

Les scientifiques veulent exploiter les AMF pour leurs propriétés élastocaloriques, soit leur faculté à changer de température sous l'effet de contraintes.

En l'occurrence, les alliages à mémoire de forme libèrent de la chaleur lorsqu'on les étire, tandis qu'ils se refroidissent en reprenant leur configuration d'origine. L'idée est d'utiliser ces capacités en les adaptant à nos appareils ménagers et dispositifs de climatisation.

Plus ou moins 40°C

La recherche s'attache désormais à repérer les matières variant le plus de température au cours de leur changement d'état: ce seront les plus efficaces dans un dispositif de refroidissement, relève Wired.

Pour l'heure, certains alliages semblent prendre l'ascendant sur d'autres. Un changement de 25°C a été observé dans des fils de nickel-titane, et des chercheurs de l'université des sciences et des technologies de Pékin ont découvert en 2019 un nouvel AMF révolutionnaire, composé de nickel-manganèse-titane, dont la température fluctue de 31,5°C.

Ces matériaux ne sont néanmoins pas parfaits: à force d'être étirés, ils fatiguent. Au bout d'un certain moment, ils ne sont plus utilisables.

Le néopentylglycol, lui, semble tenir la cadence quand on le triture de nombreuses fois. Constitué de petites molécules quasi sphériques, il pourrait atteindre une variation de 40°C et aurait une puissance de refroidissement équivalente à celle de l'hydrofluorocarbone.

Mais la matière a également son petit défaut. Pour libérer ou absorber la chaleur souhaitée, elle a besoin d'une pression énorme. Les scientifiques n'ont pas fini de se creuser la tête.

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