La climatisation du futur : un dispositif 3D intelligent qui s’adapte à tous les besoins

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Bonghoon Kim du département de robotique et d’ingénierie mécatronique du DGIST a mis au point un « dispositif énergétique intelligent en 3D » doté de capacités de chauffage et de refroidissement réversibles. Leur dispositif a été reconnu pour son excellence et sa praticité en étant sélectionné comme article de couverture de la revue internationale Advanced Materials.

L’équipe a collaboré avec le professeur Bongjae Lee du département de génie mécanique du KAIST et le professeur Heon Lee du département de science et d’ingénierie des matériaux de l’université de Corée.

Le chauffage et la climatisation représentent environ 50 % de la consommation mondiale d’énergie et contribuent de manière significative aux problèmes environnementaux tels que le réchauffement de la planète et la pollution de l’air. Les dispositifs d’absorption solaire et de refroidissement radiatif, qui exploitent le soleil et l’air extérieur en tant que sources de chaleur et de froid, suscitent de plus en plus d’intérêt en tant que solutions durables et respectueuses de l’environnement.

Bien que divers dispositifs aient été mis au point, nombre d’entre eux sont limités dans leur fonction, se concentrant uniquement sur le chauffage ou le refroidissement, et les systèmes à grande échelle manquent d’adaptabilité.

Pour remédier à ces limitations, l’équipe du professeur Kim a créé un dispositif énergétique intelligent en 3D qui intègre les fonctions de chauffage et de refroidissement réversibles en un seul dispositif. Le dispositif fonctionne selon un mécanisme unique : lorsque la structure 3D s’ouvre grâce à un processus de pelage mécanique, la couche inférieure – composée d’élastomère de silicone et d’argent – est exposée pour générer un refroidissement par rayonnement. Lorsque la structure se referme, la surface recouverte de peinture noire absorbe la chaleur solaire, produisant ainsi un réchauffement.

L’équipe a testé le dispositif sur plusieurs substrats, dont la peau, le verre, l’acier, l’aluminium, le cuivre et le polyimide, et a démontré que le réglage de l’angle de la structure 3D permettait de contrôler ses performances en matière de chauffage et de refroidissement. Cette capacité à moduler les propriétés thermiques offre une solution efficace et prometteuse pour réduire la consommation d’énergie dans les bâtiments à température contrôlée et les appareils électroniques à la fois à l’échelle macro et micro.

« Nous voulons nous assurer que ces résultats sont appliqués dans l’industrie et dans les bâtiments afin de réduire la consommation d’énergie », a déclaré le professeur Kim.

Su Eon Lee et al, Reversible Solar Heating and Radiative Cooling Devices via Mechanically Guided Assembly of 3D Macro/Microstructures, Advanced Materials (2024). DOI: 10.1002/adma.202400930

Source : traduction enerzine.com / DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)