Des chercheurs du Berkeley Lab et de l’Université de Californie à Los Angeles (UCLA) ont présenté une nouvelle conception de matériau électrocalorique, appelé terpolymère de poly (fluorure de vinylidène-trifluoroéthylène-chlorofluoroéthylène) ou P(VDF-TrFE-CFE). Leur objectif est d’optimiser les matériaux électrocaloriques et de permettre leur utilisation dans un dispositif de refroidissement portable, tel qu’un vêtement ou une couverture. Les scientifiques ont mis en avant l’utilisation de ce matériau dans une pompe à chaleur auto-régénérative compacte. Ce dispositif de refroidissement localisé permettrait de rester au frais pendant les vagues de chaleur et serait capable de maintenir une grande différence de température, et cela, avec un minimum d’électricité.
Le refroidissement électrocalorique à l’honneur
Les scientifiques ont conçu une pompe à chaleur auto-régénérative utilisant le refroidissement électrocalorique qui, selon eux, constitue une approche prometteuse. Plutôt que de recourir à une pompe ou un actionneur séparé, qui augmenterait l’encombrement et la consommation d’énergie, ils se sont tournés vers une solution innovante basée sur l’empilement de couches de matériaux électrocaloriques. Ces derniers ne produisant pas à eux seuls un effet de refroidissement suffisant, ils les ont associés à un mécanisme de transfert de chaleur continu. Ils expliquent que le système électrocalorique permet d’économiser de l’énergie et ne nécessite ni réfrigérants ni eau, contrairement à la plupart des climatiseurs existants.
What if your clothes could keep you cool—anywhere, anytime? @BerkeleyLab and @UCLA researchers have developed a low-energy material for wearable, localized cooling. @BerkeleyLabETA 🔗 Read more ⬇️ https://t.co/z9SvyUCNmP
— Berkeley Lab (@BerkeleyLab) April 29, 2025
Des disques de film polymère empilés
Leur technologie utilise de fines couches de film polymère empilées qui pompent la chaleur, refroidissant ainsi l’air ambiant. Grâce à l’application d’une tension alternative, celles-ci se rapprochent et s’éloignent les unes des autres, transférant la chaleur d’une couche à l’autre, indique les chercheurs. Lors d’une étude de faisabilité, ces derniers auraient utilisé six disques de film polymère d’environ 2,5 cm de diamètre chacun et recouverts de nanotubes de carbone, servant de conducteurs. Cette preuve de concept, décrite dans un article publié dans la revue Science, leur a permis de démontrer que la technologie pouvait réduire la température ambiante de -10 °C en 30 secondes. Sumanjeet Kaur, scientifique au Berkeley Lab, souligne que la fabrication de ce film de terpolymère à l’aide d’un mélange de solvants permettait d’obtenir des différences de température plus importantes (donc un refroidissement plus important) que les méthodes de synthèse classiques.
Un matériau efficace pour un refroidissement localisé
Selon les chercheurs, leur technologie est particulièrement efficace pour un refroidissement localisé. « Au lieu de refroidir une pièce entière d’un bâtiment, notre technologie pourrait apporter du confort sous la forme d’appareils portables ou de petits espaces consommant très peu d’électricité », a déclaré Sumanjeet Kaur. De plus, ils estiment qu’il est possible d’améliorer davantage la puissance de refroidissement du concept en augmentant la conductivité thermique des matériaux et en isolant la cheminée de l’air ambiant. Pour information, leur recherche a été financée par le Laboratory Directed Research & Development (LDRD) Program du Berkeley Lab, ainsi que par l’Office of Naval Research, le California NanoSystems Institute de l’UCLA et la Defense Advanced Research Projects Agency.
Actuellement, ils recherchent des financements supplémentaires en vue de construire un prototype et d’évaluer ses performances à long terme. Plus d’informations sur newscenter.lbl.gov. Les recherches sur les systèmes de refroidissement électrocalorique se multiplient, pensez-vous que cette technologie ait un avenir ? Je vous invite à nous donner votre avis, vos remarques ou nous remonter une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
