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Ils ont fabriqué un matériau qui refroidit au soleil

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  • Ils ont fabriqué un matériau qui refroidit au soleil

    Des chercheurs de l’Université Stanford ont conçu un nouveau matériau qui exposé au soleil et à l’air garde naturellement une température de 5 degrés inférieure à la température ambiante, soit un système de refroidissement « gratuit » (hors coût de sa fabrication). Ce matériau est d’autant plus étrange qu’il se débarrasse de sa chaleur dans l’espace et non pas dans l’atmosphère.

    Selon leur article publié dans la revue Nature, le matériau mis au point par le professeur Shanhui Fan et son collègue Aaswath Raman du Département de génie électrique de Stanford, se présente sous la forme d’une fine « crêpe » de 20 cm de diamètre et 1,8 micromètre d’épaisseur où alternent des couches de verre (dioxyde de silicium) et d’oxyde d’hafnium (HfO2) déposées sur un support de silicium par des techniques issues des nanotechnologies.

    Un matériau qui servira de climatiseur pour les immeubles voire pour la Planète

    Ce millefeuilles possède deux propriétés remarquables : d’une part, il reflète 97 % de la lumière visible – c’est un miroir très réflexif -, d’autre part il irradie une partie de la chaleur qu’il reçoit (lumière infrarouge) sous forme de radiation d’une longueur d’onde comprise entre 8 et 13 micromètres, ce jusqu’à se trouver à 5 degrés au-dessous de la température de l’air ou de la matière en contact avec lui.

    Mais cette chaleur ne se diffuse pas dans l’atmosphère : elle part directement dans l’espace sans jamais être absorbée ou renvoyée sur Terre par les molécules d’air de l’atmosphère. De fait, le matériau exploite ce que les scientifiques nomment la « fenêtre thermique » de notre planète, due aux caractéristiques d’absorption de ces molécules.

    Ainsi, dans ces temps de réchauffement planétaire global, l’équation nous est favorable car non seulement le matériau refroidit ce qui l’entoure mais cette chaleur éjectée (le froid n’est pas une substance mais l’absence relative de chaleur) s’échappe de la Terre pour réchauffer l’Univers : le bilan énergétique terrestre final est une perte nette de chaleur.

    Et cela sans consommer de l’énergie puisque le matériau effectue cette transformation de manière naturelle de par sa structure et composition – contrairement aux pompes à chaleur classiques, comme un frigo, qui consomment de l’énergie électrique et irradient le surplus de chaleur dans l’air ambiant.

    Le matériau doit encore passer l’obstacle d’une fabrication à grande échelle

    Les chercheurs songent déjà à une application écologiquement « durable » : installer des panneaux recouverts de leur matériau sur le toit des immeubles afin de les climatiser gratuitement, à condition que le matériau surpasse l’obstacle du passage à l’échelle, en termes de dimension et de process industriel. Car finalement si l’énergie dépensée et la chaleur générée durant le processus de fabrication dépasse ce que le matériau permet d’économiser et d’éjecter dans l’espace durant sa vie utile (sans parler de son empreinte en CO2), cela n’aura pas autant d’intérêt.

    Dans le cas contraire, en dépassant le cadre du refroidissement des immeubles, ce type de nanotechnologie pourrait ouvrir la voie à une ingénierie visant à refroidir notre planète bien échaudée.

    Román Ikonicoff
    Science&Avenir
    Si vous ne trouvez pas une prière qui vous convienne, inventez-la.” Saint Augustin

  • #2
    Attendons pour voir si à grande dimenssion,il aura les mêmes éffets.
    "Para alcanzar lo imposible, uno debe intentar lo más absurdo".
    Miguel de Cervantes.

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    • #3
      aidez moi svp, j'avoue n'avoir rien compris, essentiellement à celà
      Mais cette chaleur ne se diffuse pas dans l’atmosphère : elle part directement dans l’espace sans jamais être absorbée ou renvoyée sur Terre par les molécules d’air de l’atmosphère.

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      • #4
        @jmlix

        aidez moi svp, j'avoue n'avoir rien compris, essentiellement à celà
        Citation:
        Mais cette chaleur ne se diffuse pas dans l’atmosphère : elle part directement dans l’espace sans jamais être absorbée ou renvoyée sur Terre par les molécules d’air de l’atmosphère.
        Le transfert thermique se fait par trois méthodes :

        -Conduction : Contact entre deux solides.
        -Convection : Via un fluide (l'air par exemple)
        -Rayonnement (Radiation) : Via le vide : l’énergie du soleil nous parvient par rayonnement.

        Donc, la méthode consiste à renvoyer une partie de la chaleur vers l'espace via le mécanisme de rayonnement.

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        • #5
          merci pour tes explications mais ça ne dit rien sur cette chaleur qui ne se diffuse pas dans l’atmosphère mais elle part directement dans l’espace

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          • #6
            merci pour tes explications mais ça ne dit rien sur cette chaleur qui ne se diffuse pas dans l’atmosphère mais elle part directement dans l’espace
            -Rayonnement (Radiation) : Via le vide : l’énergie du soleil nous parvient par rayonnement.
            C'est le mode de transfert de chaleur de type "Rayonnement".

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            • #7
              c'est pas du tout là ou je coince mais plutot dans le milieu ou est dissipé cette chaleur

              Mais cette chaleur ne se diffuse pas dans l’atmosphère : elle part directement dans l’espace sans jamais être absorbée ou renvoyée sur Terre par les molécules d’air de l’atmosphère.
              ou quand ils disent
              Ce matériau est d’autant plus étrange qu’il se débarrasse de sa chaleur dans l’espace et non pas dans l’atmosphère.
              si ce produit est utilisé dans le batiment par exemple, ou sera dissipé cette cette chaleur?

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