Activités de recherche

Réfrigération solide

Effets électrocalorique et élastocalorique

En cours de construction

La réfrigération fait partie de notre vie quotidienne pour la conservation des aliments ou des médicaments, pour la fiabilité des dispositifs électroniques, ainsi que pour le bien-être des personnes. La technique la plus populaire pour le refroidissement utilise le cycle de compression-détente d’un gaz. Basées sur ce principe,  les machines thermiques les plus courantes présentent quelques inconvénients: un potentiel limité à s’intégrer dans des systèmes embarqués et un impact environnemental non négligeable quand des matériaux volatils nocifs sont utilisés. Par conséquent, les efforts ont porté sur le développement de technologies alternatives dans le domaine de la physique à l'état solide. 

Nos investigations portent sur les effets électrocalorique et élastocalorique. Une approche multidisciplinaire, combinant expériences et modélisation est utilisée pour comprendre les mécanismes qui sont à l'origine des effets électrocalorique et élastocalorique afin de les améliorer, de caractériser avec précision le transfert de chaleur entre la surface du matériau et son environnement et de construire des prototypes de machines thermiques.

L'effet électrocalorique décrit la dépendence de l'entropie d'un matériau diélectrique avec le champ électrique. Des méthodes expérimentales ont été mises en place pour mesurer cet effet sur certains polymères chargés et sur des matériaux sans plomb.

Principe de l'effet électrocalorique

 

L'effet électrocalorique nécessitant de travailler à fort champ pour que l'effet soit suffisant pour envisager des applications, le laboratoire s'est intéressé à l'effet élastocalorique traduisant la variation d'entropie controlée par une déformation.

Effet élastocalorique du caoutchouc