Alliages à mémoire de forme : un prototype élastocalorique prometteur

Des chercheurs allemands ont élaboré un prototype utilisant l’effet élastocalorique capable de fonctionner en continu.


En 2016, une équipe de chercheurs de l’Université de la Sarre a publié ses premières recherches sur un alliage à mémoire de forme. Constitué de nickel-titane (alliage aussi appelé « nitinol »), ce matériau semblait en mesure de produire du froid ou de la chaleur grâce à l’effet élastocalorique (voir news IIF 18117).

 

 

 

En 2019, la même équipe a réalisé un prototype utilisant cet alliage. Celui-ci est souvent comparé à un muscle, dans les divers articles qui en parlent. En effet, il absorbe ou rejette de la chaleur en fonction de ses déformations : lorsqu’il est chargé mécaniquement dans son état élastocalorique, il libère de la chaleur. Lorsqu’il reprend sa forme initiale, il en absorbe.

Selon Felix Welsch, qui a travaillé sur le projet, des fils en nitinol précontraint peuvent voir leur température baisser de 20°C, lorsqu’ils sont déchargés à température ambiante.

La principale nouveauté de ce système est qu’il est capable de fonctionner de manière continue, grâce à un arbre à came (brevet déposé). La rotation de celui-ci garantit que les faisceaux de fils de nitinol sont alternativement chargés puis déchargés et assurent un transfert de chaleur efficace. L’air est soufflé à travers les faisceaux de fibres dans deux chambres séparées : dans l’une, l’air est chauffé, dans l’autre, il est refroidi. Le système peut donc être utilisé comme pompe à chaleur ou comme réfrigérateur.

L’équipe travaille actuellement sur l’optimisation du transfert de chaleur au sein du système.

Cette technologie prometteuse et respectueuse de l’environnement, puisqu’elle ne nécessite aucun frigorigène, sera exposée à la foire de Hanovre, au mois d’avril prochain.