Refroidissement Évaporatif : Une Révolution pour les Centres de Données
L’illustration d’une membrane fibreuse extrait la chaleur d’une puce électronique par évaporation.
Les Défis du Refroidissement dans les Centres de Données
Avec l’essor de l’intelligence artificielle et de l’informatique en nuage, la demande croissante en traitement de données entraîne une montée de la production de chaleur.
Actuellement, le refroidissement représente près de 40% de la consommation d’énergie d’un centre de données, et il est prévu que ce chiffre double d’ici 2030.
Une Nouvelle Technologie Inspirée de la Nature
Les chercheurs de l’Université de Californie à San Diego ont mis au point une technologie de refroidissement innovante qui simule le mécanisme de régulation thermique des animaux… la transpiration.
Ce système passif élimine la chaleur des appareils électroniques via l’évaporation, offrant une alternative potentielle aux méthodes de refroidissement traditionnelles dans les centres de données et autres environnements informatiques à haute puissance.
“Comparé au refroidissement par air ou par liquide traditionnel, l’évaporation peut dissiper un flux de chaleur plus élevé tout en utilisant moins d’énergie”, a déclaré Renkun Chen, professeur au Département de Génie Mécanique et Aérospatial à UC San Diego.
Le « Sweet Spot » de la Technologie
Le cœur de ce système est une membrane fibreuse, dotée d’un réseau de poudres interconnectées, qui utilise l’action capillaire pour distribuer le liquide de refroidissement sur sa surface.
À mesure que le liquide s’évapore, il retire efficacement la chaleur sans besoin supplémentaire d’énergie.
Les travaux de recherche, publiés dans la revue Joule, détaillent comment l’équipe de Chen a testé la membrane dans des conditions thermiques variables. Elle a supporté une chaleur dépassant 800 watts par centimètre carré, une première pour ce type de système de refroidissement. Les performances ont été constantes pendant plusieurs heures.
Dépasser les Limites des Membranes Traditionnelles
Les membranes poreuses classiques échouent souvent à cause du colmatage ou de l’ébullition. Le professeur Chen souligne que l’équipe a découvert un “sweet spot” concernant la taille et la structure des pores de la membrane.
“Ces membranes fibreuses avaient été initialement conçues pour la filtration, et personne n’avait exploré leur usage pour l’évaporation,” a déclaré Chen. “Nous avons reconnu que leurs caractéristiques structurelles uniques – pores interconnectés et une taille de pore idéale – pouvaient être idéales pour un refroidissement évaporatif efficace.”
Perspectives et Commercialisation Future
Les chercheurs estiment que la membrane n’a pas encore atteint son plein potentiel. Ils travaillent maintenant sur des façons de l’intégrer dans des plaques froides, dispositifs plats utilisés pour refroidir des puces comme les CPUs et GPUs.
Le groupe se prépare également à commercialiser la technologie via une startup, visant à offrir des solutions de refroidissement évolutives et économes en énergie face à la demande mondiale croissante de données.
