Contrôler le sens de la chaleur

"Ce n’est pas plus mal, car si quelqu’un pouvait trouver le moyen de convertir la chaleur expulsée en électricité pour alimenter l’ordinateur et créer une machine complètement autonome, on aurait alors droit à l’ordinateur parfait."
et pourquoi pas une machine à mouvement perpétuel ?

ah ben on a le droit de rêver...

Ca des applications, c'est clair; mais je n'imagine pas trop ce genre de techno vraiment utilisée pour évacuer la chaleur d'une source permanente... peut être que je me trompe, mais j'aurai tendance à penser qu'en régime permanent, la température du matériau devrait s'homogénéiser, et aboutir à un ensemble dont la conductivité thermique et médiocre et qui n'a plus d'effet de "diode".

Bref à voir...

+1 je pense pas qu'evacuer la chaleur d'un système est l'utilisation typique car dans tous les cas, le flux de chaleur c'est du plus chaud au plus froid...Dans un ordinateur, c'est toujours le processeur le plus chand donc pas d'utilité à ce materiaux...Je pense plus à un isolant "intelligent". Dans une maison par exemple, le matériaux laisse facilement la chaleur rentrer, mais l'empeche de ressortir...

Oui mais enfin, il faudrait aussi inventer un "mode" pour l'été sinon on risque de crever de chaud dans sa maison !

Je n'ai pas lu le document "source" car mon anglais est trop limité, mais pouvez-vous expliquer la remarque :"si quelqu’un pouvait trouver le moyen de convertir la chaleur expulsée en électricité ". A mon sens, le fait que la chaleur aille dans un sens ou dans deux ne produit pas de l'électricité. Selon mes connaissances, l'échauffement n'est pas dû au déplacement des électrons d'un point A à un point B, mais à leur "excitation" (http://fr.wikipedia.org/wiki/Transfert_thermique). Le but de la recherche ne semble pas être la création d'un système thermoélectrique. Wait & see pour ce qui est des applications à venir. Etant au satde de l'accélarateur de particules et de superconducteur dans un nanotube, nous sommes encore loin du développement de masse et devrions avoir d'autres news d'ici là.

euh... révisez vos cours de physique les gars... Selon les principes de la thermodynamique, la chaleur va TOUJOURS de la source chaude à la source froide, le sens est toujours unique. Parler d'inversion ou de contrôle de sens de la chaleur est une hérésie. Changez le titre svp. Si vous regardez bien la source chaude et le flux de chaleur (flèche rose) changent de côté dans la figure. Il n'y pas d'inversion de sens mais changement de source chaude et froide. Ce qu'ils font, c'est juste de contrôler la résistance thermique (et par là-même la dissipation) selon le sens : dans un sens on limite les pertes, dans l'autre on les augmente. Comme dans un ventirad la source chaude (CPU) est toujours du même côté, ce truc ne sert à rien. Il faut seulement avoir la résistance thermique la plus faible pour un ventirad. Il y a sûrement d'autres applications intéressantes pour leur développement, mais pas les ventirads.
Et puis le mouvement perpétuel n'EXISTE pas. On n'aurait pas de problème avec le pétrole et la crise énergétique sinon...

La terre est plate et au centre de l'univers, tout ça...
Peut-être qu'il existe, mais nous ne l'avons pas encore découvert.

Il est démontré que le mouvement perpétuel n'a pas de sens puisqu'il y a TOUJOURS perte d'énergie! Après, c'est une question de référentiel et d'échelle! Bien entendu, à l'échelle de l'univers ça nous semble éternel... mais je rappelle que la terre ralentit, que le soleil est voué à mourir et j'en passe.

Donc mouvement perpétuel = impossible.

Le mouvement perpétuel existe... mais seulement en théorie. Il faudrait une absence totale de frottements, bref le vide absolu. Il est donc impossible à obtenir pour des raisons pratiques. A moins de tricher et de réinjecter de l'énergie pour compenser la perte, mais alors ce n'est plus du mouvement perpétuel...

Dans le cas qui nous intéresse, c'est une grosse bêtise... Même si on récupérait la chaleur dégagée, ce serait juste de la récupération d'énergie perdue, mais il faudrait quand même une source d'alimentation. Bref, l'ordinateur ne serait de toute façon pas autonome...

D'un point de vue scientifique, la découverte est intéressante, mais le commentaire ajouté autour dans l'article me paraît pour le moins sensationnaliste et fantaisiste.

+1

le mouvement perpétuel peut exister, mais le but il peut tres bien s'entretenir tout seul, mais si on cherche à utiliser un infime pourcentage de son énergie pour autre chose que son entretien, il se casse la gueule

genre ca utilise 100% de son énergie pour s'entretenir, en tirer 1% et paf
je pense pas qu'on trouve un engin qui produise 101% de son énergie...

"la chaleur va TOUJOURS de la source chaude à la source froide", attention aux affirmations un peu rapide. Sans apport d'énergie, la chaleur va de la source chaude à la source froide. Par contre il existe des appareils permettant d'extraire la chaleur d'une source froide pour l'apporter a une source chaude. On appelle cela un réfrigérateur ou un climatiseur ! ;-) Mais tu as raison la chaleur ne va pas "naturellement" (= sans apport d'énergie) de la source chaude à la source froide.

Déplacé?

Amusant...
Le fait que nous n'ayons PAS DECOUVERT un système produisant 101% de ce qu'il consomme ne signifie pas que ce système n'existe pas, ou soit impossible, voire inconcevable. On ne PEUT PAS voyager plus vite que la lumière et pourtant il à été constaté que certaines particules le faisaient. Le problème est que nous ne savons expliquer ni le POURQUOI et encore moins le COMMENT, ce qui, pour beaucoup, revient à dire que c'est impossible.
Serions-nous limités quant à la compréhension ?
"Ces phénomènes nous dépassants, feignons d'en être les instigateurs" !!! Et comme il à été dit: "Et pourtant, Elle tourne"

Concernant la chaleur, le mouvement perpétuel n'EXISTE pas, non pas parce qu'il n'a pas été découvert, mais parce que il a été démontré que c'est impossible. Et cela au 19ème siècle déjà, par Clausis, Carnot, Kelvin. C'est le principe d'entropie. En gros il y a toujours des pertes. Attention à ne pas faire des raisonnement du genre "on a pas découvert alors ça prouve que ça existe". Il reste encore bien des choses à découvrir, heureusement, mais dans le cas précis, je suis désolé, mais les phénomènes physiques et les équations sont connues et archiconnues, testées et vérifiées et revérifiées. Vous n'allez pas créer du chaud avec du froid sans apport d'énergie, ni même entretenir un système thermodynamique à l'infini, cela a été démontré et vérifié !

Il serait intéressant de l'expliquer ne serait-ce qu'en théorie... parce que ce tu dis n'a pas de sens. J'explique le principe. Un rendement, c'est un calcul basé sur le principe de ratio et 101% signifierait alors mettre à disposition plus d'énergie que le système ne peut en générer, ce qui n'a pas le moindre sens. Le 100% est la situation parfaite, c'est à dire in fine zéro perte de quelque manière que ce soit.
Prenons un exemple: Une centrale nucléaire génère une puissance X, ceci en exploitant l'énergie restituée par la fission. De là, l'énergie restituée par la centrale est proportionnelle à l'énergie fournie par le phénomène atomique MAIS avec des pertes entre les deux (non exploitation de l'intégralité de la chaleur obtenue, pertes mécaniques sur les turbines...). Donc rendement inférieur à 100%. S'il était à 100%, on obtiendrait un propos du genre "pour toute calorie dissipée par la fission, obtention d'une quantité équivalente d'énergie électrique". Ce qui n'est pas le cas.

D'autant plus que tous les paramètres environnementaux ne sont pas anodins: gravité terrestre (donc inertie, force centrifuge/centripète, accélération...), atmosphère (présence de gaz divers et variés), radioactivité naturelle... enfin bref, notre environnement ne permet pas de s'affranchir de toutes les problématiques. D'autant plus que contrôler certaines choses (comme par exemple le confinement électromagnétique pour les réacteurs à fusion) consomme de l'énergie, d'où rendement inférieur à 100%

Pour répondre à maxx hubert,
Je suis d'accord que souvent on ne sait pas expliquer le pourquoi et le comment et qu'il reste encore bien des inconnues. Mais ici on n'est pas dans la science fiction, dans le cas précis le pourquoi et le comment ont été expliqués et prouvés il y a longtemps.

En réponse à Flamm
Je ne parlais pas de science fiction et lorsque j'évoquais le pourquoi et le comment, c'était dans une vision générale et sans viser particulièrement la teneur de la nouvelle

Pour reprendre aussi Maxx : c'est encore plus simple : l'existence même de l'Univers est conditionnée au respect absolu des principes de la thermodynamique. Donc pas de mouvement perpétuel, ni de rendement supérieur à 100 %, point (article récent dans Science & Vie, je crois ?). L'énergie se conserve, certes, mais elle se dégrade en formes non récupérables.

Quant aux vitesses supérieures à celle de la lumière, ce serait le domaine des tachyons. Mais ce monde nous est totalement fermé et les règles de la relativité restent valables pour nous : pas de communication tachyonique sauf dans "la tour de verre" ou "paysages du temps".

Concernant le sujet de l'article : il n'est pas dit que ce machin allait bouleverser la thermodynamique, pas plus qu'une simple diode électrique se met à produire du courant toute seule. Par contre on a là un isolant "à sens unique" et si ça peut être construit à grande échelle il y peut-être autant d'applications envisageables dans le domaine thermique que pour les diodes dans le domaine électrique. Donc c'est génial ce truc.

Pour info les Tachyons n'existent pas. On a juste pris les équations de la relativité et on s'est dit qu'est-ce qui se passerait si on avait une particule avec une masse "imaginaire" (au sens mathématique du terme : dont le carré donne un nombre négatif), et en effet d'après les équations, ça donnerai une particule qui va plus vite que la lumière, mais en réalité, il est impossible d'avoir une particule avec une masse imaginaire, ça n'a pas plus de sens que de se demander ce qu'il y a au nord du pôle nord.

Dans un modèle mathématique c'est possible, et le dernier siècle a prouvé plusieurs fois que des modèles mathématiques abstrait trouvait finalement correspondance réel.
Mais bon, c'est vrai que d'imaginer une particule de masse imaginaire (et déjà même négative) c'est pas facile, surtout vu notre vision unidimensionnel de la masse.

+1 pour le plus au nord que le pôle nord, j'vais réutiliser ça à l'occasion

+1 à Tremex. 2e loi de la thermodynamique : aucun système ne peut avoir de rendement à 100% et dans tout travail, mécanique chimique ou électrique, une partie de l'énergie absorbée est convertie en chaleur qui se perd dans l'espace ambiant l'entourant.
Cette loi expliquée par Sadi Carnot ( de mémoire ) est la base du principe de l'entropie qui définit la direction du temps. Tout système tend à se compliquer et il faut de plus en plus de paramètres pour le définir.
Un thème passionnant qui rejoint la cosmologie, mais également extrèmement complexe ( il faut bien maitriser la mécanique newtonienne pour bien comprendre ce qui n'est malheureusement pas mon cas ).
Excellent reportage sur tout cela : The Mechanical Universe ( en direct du Caltech ). Je vous le conseille !

C'est bien mais on perd encore de l'énergie: moi ce que je suggère c'est de trouver un moyen de transformer la chaleur en électricité: question d'aider le PSU

Le problème pour la conversion électrique est que la chaleur est une forme d'énergie dégradée. Pas facile à employer.
En plus le rendement est limité, en fonction du théorème de Carnot : rendement théorique maximal = (température source chaude - temp. source froide)/ temp. Source chaude, en kelvins. Donc imaginons vouloir récupérer la chaleur d'un processeur à 77 °C (350 K) dans une pièce à 17 °C (290 K), le rendement maximal est de 350-290/350 = 17 %. Et dans la pratique, 5 % ce serait pas mal. Même si le processeur dégage 100 watts, on n'en récupèrera que quelques-uns au prix d'une complexification du système.
Pour améliorer les rendements, il faut une source de chaleur plus intense, mais on commence à sortir du cadre de la récupération de chaleur résiduelle.

Tous ces phénomènes on déjà été découverts et étudié.

On peut déplacé la chaleur d'une source froide à une source chaude mais en injectant de l'énergie ce qui bien sur provoque des pertes et donc une baisse du rendement. C'est l'effet Peltier (voir sur wikipedia). Ici on crée de manière thermoélectrique un flux de chaleur "forcé" de l'électrode froide à l'électrode chaude. L'électrode froide peut alors descendre à des températures très basse inférieur à 0°C.

L'effet inverse permet de récupérer l'énergie d'un flux de chaleur toujours de manière thermoélectrique pour la convertir en électricité. C'est l'effet Seebeck (wiki ton ami).

Dans les deux cas, des pertes sont quasi-inévitables puisque tous les matériaux ont des résistances thermiques et électriques qui induisent des pertes. Utiliser des matériaux supra-conducteurs peut limiter très fortement les pertes mais il sont encore inexistant à températures communes (~20°C).
La plupart se "révèlent" à des températures proches du 0 absolu (~0°K, −273,15°C)

L'effet décrit dans l'article est plutôt celui comparable à une diode électrique mais transposé à un flux thermique. On le laisse passer dans un sens, on le bloque dans l'autre. L'effet de "redressement" survient lorsque le flux thermique est "alternatif" (comparaison avec le courant électrique) donc lorsque il change de sens périodiquement, d'où le terme de redresseur thermique.

En aucun cas ce système ne peut "attirer" la chaleur d'un point à un autre, tous se fait de manière spontanée.

bien-sur qu on peut contrôler la chaleur

vos réfrigérateur marchent comment les gars ????

le réfrigérateur c'est un autre principe... on utilise les propriétés des fluides, qui chauffent lorsqu'on les comprime et qui refroidissent lorsqu'on les détend.

Le système global peu alors donner l'impression qu'on force un flux de chaleur du froid vers le chaud, mais il n'en est rien... On s'arrange simplement ici pour que le fluide soit plus chaud que l'air ambiant (en le comprimant) pour que spontanément il se refroidissent puis on le détend pour qu'il soit plus froid que l'intérieur du réfrigérateur pour que, toujours spontanément, il se réchauffe en absorbant les calories de intérieurs. Tout cela bien sur nécessite un apport d'énergie (ici de l'énergie mécanique au fluide).

Dans le cas de l'effet thermoélectrique c'est le matériaux lui même qui possède la propriété de lier le flux de chaleur au courant électrique.

"Ce n’est pas plus mal, car si quelqu’un pouvait trouver le moyen de convertir la chaleur expulsée en électricité pour alimenter l’ordinateur et créer une machine complètement autonome, on aurait alors droit à l’ordinateur parfait."

Le troll a bien marché.