Smartphones : la dispersion de la chaleur au coeur de l’innovation

Diamètre d’écran, nombre de capteurs photos, capacité à assurer le multitâches sans ralentissement…c’est toujours la course à la puissance pour les fabricants de smartphone. Parmi les nombreux défis que doivent relever ces acteurs, on compte la dissipation thermique au sein d’appareils de plus en plus sophistiqués et compacts. La dernières découverte faite par des scientifiques du Moyen-Orient pourrait notamment permettre aux professionnels de l’industrie mobile d’améliorer la gestion de la chaleur.

La gestion de la chaleur repose généralement sur l’utilisation de films de graphite manufacturés de haute qualité et d’une épaisseur de l’ordre du micromètre. L’un des auteurs de cette recherche publiée dans la revue Nature Scientific Reports relève toutefois l’écueil associé à cette pratique : “La méthode sollicitée pour fabriquer ces films de graphite, en faisant appel au polymère comme matériau de base, est complexe et très gourmande en énergie”, indique G. Deokar, qui œuvre à la King Abdullah University of Science and technology (KAUST) en Arabie Saoudite. Ce procédé de fabrication nécessite des températures allant jusqu’à 3200 degrés Celsius, de plus il n’est pas en mesure de produire des films plus fins que quelques micromètres.

Deokar et ses collègues de la KAUST sont parvenus à créer rapidement et de manière économe des feuilles de graphite d’une épaisseur d’environ 100 nanomètres. 

Pour ce faire, ils ont tiré profit d’une méthode de dépôt sous vide de films minces, à partir de précurseurs gazeux, à savoir le dépôt chimique en phase vapeur (CVD). Cette technique est mise en œuvre pour produire des matériaux solides de haute performance et de grande pureté.

Ces chercheurs ont plus précisément développé des films de graphite sur des feuilles de nickel, en utilisant le CVD dans lequel le nickel convertit catalytiquement le gaz méthane chaud en graphite sur sa surface, et ce sur ses deux faces.

Ce film de graphite  pouvait même être extrait et transféré sur d’autres surfaces sans recourir à une couche de support polymère, une exigence pourtant courante lors d’un tel processus. D’après les auteurs de ce travail, ces très fins films de graphite pourraient améliorer la dissipation thermique au cœur des téléphones pliables / pliants qui apparaissent sur le marché du mobile depuis quelques années. Ce matériau polyvalent pourrait également avoir d’autres utilisations, allant des capteurs de gaz aux cellules solaires.