De l’arrêt inopiné à l’explosion, l’électronique peut faire des ravages en cas de surchauffe. Une société basée en Floride appelée Protodromics LLC a autorisé une technologie de la NASA qui tire parti d’une force physique appelée électrohydrodynamique (EHD) pour pomper de l’eau ou d’autres fluides et refroidir l’électronique surchauffée.
En raison de sa faible consommation d’énergie, de sa nature modulaire et de sa petite taille, elle peut être intégrée dans une variété d’appareils électroniques, y compris des conteneurs de stockage ultra-froids, des drones et des instruments de vaisseau spatial.
Cette image montre la palette d’expérimentation du ministère de la Défense, STP-H5, suspendue à l’extrémité du bras robotique du Canada lors de l’installation à l’extérieur de la Station spatiale internationale. La technologie de pompe EHD a volé sur la mission STP-H5 dans le cadre d’un ensemble d’expériences Goddard en 2017. Crédit d’image: NASA
«Le contrôle thermique est un facteur limitant important de la consommation d’énergie électronique aujourd’hui, et cette technologie cherche à surmonter certaines de ces limites», a déclaré Eric McGill, directeur technologique principal de la Bureau des partenariats stratégiques au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland.
le pompe à cartouche modulaire micro-échelle EHD, ou pompe EHD en abrégé, utilise des champs électriques pour déplacer le fluide dans une boucle thermique, qui dissipe l’excès de chaleur et assure le bon fonctionnement de l’électronique. Parce que la pompe EHD est petite et consomme peu d’énergie, elle a un large éventail d’applications potentielles. La pompe peut s’intégrer à des puces informatiques pour une conception transparente.
« Lorsque les composants électroniques deviennent trop chauds, ils doivent ralentir les performances ou s’arrêter », a déclaré Adam Wexler, fondateur et PDG de Protodromics. « Pour un ordinateur de jeu, c’est une simple gêne, mais c’est une chose sérieuse si le moteur de votre drone surchauffe et s’arrête en plein vol. »
Tout en poursuivant ses études supérieures, Wexler a étudié l’interaction de l’eau et des champs électriques, y compris un phénomène EHD qui fait «flotter» l’eau en appliquant une haute tension à deux béchers d’eau distillée. Wexler a découvert le travail de l’ingénieur thermique de Goddard Jeffrey Didion en ligne et s’est coordonné avec Goddard pour obtenir la licence de la pompe EHD en 2020. Maintenant, avec le soutien de l’incubateur d’entreprises de Floride Groundswell Startups, il explore les moyens d’intégrer la technologie dans diverses applications commerciales.
« L’une des grandes caractéristiques de cette technologie est sa capacité à pomper des fluides très efficacement à travers de minuscules espaces », a déclaré Wexler. « Nous examinons des cas d’utilisation tels que les modules d’alimentation pour véhicules électriques, où l’élimination de la chaleur hautement concentrée est importante pour l’autonomie et la fiabilité. »
La pompe fait partie d’un projet plus vaste et en cours d’étude de la force EHD, avec le développement de matériel géré par Didion et la recherche dirigée par Jamal Yagoobi du Worcester Polytechnic Institute à Worcester, Massachusetts. Leur travail a commencé en 1992 et ils ont fait passer leurs recherches du concept scientifique aux démonstrations de matériel thermique sur la Station spatiale internationale.
« La pompe elle-même a été entièrement construite à Goddard », a déclaré Didion, « de l’assemblage à l’intégration et aux tests. »
Protodromics collabore avec une initiative de l’Université de Floride appelée le Programme de boursiers en innovation, qui rassemble des étudiants en ingénierie et en commerce pour développer de nouveaux projets ou technologies. Ensemble, ils étudient comment la pompe EHD pourrait relever les défis thermiques de l’informatique de pointe haute performance pour augmenter la fiabilité des réseaux 5G et des usines qui utilisent l’intelligence artificielle. La pompe EHD a également démontré son potentiel pour remédier aux limitations de performances des véhicules électriques, un marché qui devrait connaître une croissance mondiale dans les années à venir.
Alors que les opportunités de marché potentielles abondent, Wexler a déclaré que son entreprise se concentrerait sur la fabrication au cours des prochains mois. Protodromics continuera d’étudier comment transformer la conception de la pompe EHD de la NASA en un produit qui peut être fabriqué à grande échelle et modifié pour s’adapter à un assortiment d’applications. Wexler a déclaré que des technologies comme la pompe EHD font progresser le domaine de la fabrication additive ou de l’impression 3D, qu’il considère comme faisant progresser les capacités technologiques dans l’espace et sur Terre.
« C’était fantastique d’apprendre Licence de démarrage NASA et à quel point la technologie de la NASA est accessible », a déclaré Wexler. « Je suis ravi de prendre cette technologie que Goddard a créée et de la mettre sur le marché. »
La pompe EHD a été inventée par Matthew Showalter, Jeffrey Didion, Mario Martins et Franklin Robinson, tous membres de la division Systèmes mécaniques de Goddard. Le siège de la NASA à Washington, DC, a financé des démonstrations technologiques à bord de la station spatiale et des avions de la NASA. Les sources de financement supplémentaires comprennent le programme de recherche et de développement interne de Goddard.
Pour en savoir plus sur le programme de transfert de technologie de la NASA et les technologies spatiales disponibles sous licence, veuillez visiter : https://technology.nasa.gov
Par Amy Klarup
Centre de vol spatial Goddard de la NASA, Ceinture de verdure, Maryland.
La source: NASA
