Cette innovation permet aux processeurs de récupérer leur propre chaleur pour la transformer en électricité

L'augmentation constante de l'utilisation des appareils électroniques entraîne un gaspillage énergétique sous forme de chaleur résiduelle. Un nouveau matériau pourrait transformer cette chaleur en électricité, offrant des perspectives prometteuses pour des technologies plus durables.


Une équipe de chercheurs internationaux a mis au point un alliage thermoélectrique composé de silicium, de germanium et d'étain, tous issus du groupe IV du tableau périodique. Cet alliage innovant pourrait être intégré aux processus de fabrication des puces électroniques actuelles, permettant ainsi de convertir la chaleur produite par les processeurs en énergie électrique. Ces travaux ont été publiés dans ACS Applied Energy Materials.

Actuellement, en Europe, environ 1,2 exajoule de chaleur à basse température est perdu chaque année par les infrastructures informatiques, telles que les centres de données et les appareils intelligents. Cette chaleur, équivalente à la consommation d'énergie annuelle de pays comme l'Autriche ou la Roumanie, représente une source d'énergie sous-exploitée en raison des défis technologiques liés à sa récupération.

L'alliance de germanium et d'étain a révélé une combinaison particulièrement intéressante pour les applications thermoélectriques. Selon le Dr Dan Buca, du centre de recherche Jülich, l'ajout d'étain au germanium réduit la conductivité thermique tout en conservant les propriétés électriques, ce qui en fait un candidat idéal pour la conversion de la chaleur en électricité.

L'intégration de cet alliage dans des puces en silicium pourrait permettre une récupération directe de la chaleur résiduelle générée lors du fonctionnement des processeurs, réduisant ainsi la nécessité d'un refroidissement externe et d'une alimentation supplémentaire. Cette approche ouvre la voie à des dispositifs informatiques plus durables et plus efficaces sur le plan énergétique.


Le professeur Giovanni Capellini, de l'IHP, souligne que cette avancée pourrait avoir un impact majeur sur les infrastructures informatiques dites "vertes". Les recherches se poursuivent avec l'objectif d'étendre la composition de cet alliage à d'autres combinaisons, comme le SiGeSn, et à terme, de développer un dispositif thermoélectrique pleinement fonctionnel.