Un échantillon de super feuille de cuivre Photo : Capture d’écran de CCTV
Des scientifiques chinois ont récemment développé une feuille de cuivre haute performance qui combine une résistance ultra élevée, une conductivité électrique élevée et une stabilité thermique. Cette avancée surmonte le compromis de longue date entre ces propriétés et offre une nouvelle approche pour la fabrication de feuilles de cuivre avancées utilisées dans les puces de téléphones portables et les batteries au lithium, a rapporté la Télévision centrale de Chine (CCTV).
La recherche, dirigée par Lu Lei du Laboratoire national de Shenyang pour la science des matériaux de l'Institut de recherche sur les métaux (IMR), de l'Académie chinoise des sciences, a été publiée vendredi dans la revue Science, selon un communiqué publié par l'IMR.
La feuille de cuivre, un matériau clé pour les interconnexions de puces et les collecteurs de courant des batteries au lithium, a un impact direct sur la stabilité des équipements informatiques d'IA et des nouveaux systèmes énergétiques, étant donné sa double importance stratégique pour la fabrication industrielle avancée et le nouveau secteur énergétique, selon le Science and Technology Daily.
La feuille de cuivre conventionnelle est confrontée à des compromis entre résistance, conductivité électrique et stabilité thermique, ce qui limite son utilisation dans l’informatique IA et la fabrication énergétique avancée. L’équipe de recherche a surmonté ce problème en créant une feuille de cuivre de 10 micromètres d’épaisseur comportant des grains à l’échelle nanométrique et des domaines super-nano à gradient périodiquement distribués, chacun mesurant environ 3 nanomètres. Le matériau a été produit à l’aide d’un processus d’électrodéposition industriellement évolutif, selon CCTV.
Les indicateurs de performance clés de la nouvelle feuille de cuivre ont atteint des niveaux de pointe au niveau international : une résistance à la traction allant jusqu'à 900 mégapascals, soit environ deux fois celle des alliages conventionnels. Il conserve 90 % de la conductivité du cuivre de haute pureté, soit environ le double de celle des alliages de cuivre traditionnels de résistance comparable. De plus, il présente une stabilité thermique exceptionnelle, sans dégradation après six mois dans des conditions normales.
La réalisation de percées dans ces trois aspects signifie que le matériau a effectivement surmonté le « triangle impossible » de résistance, de conductivité électrique et de stabilité thermique, selon le communiqué de l'IMR.
En conséquence, cette super feuille de cuivre devrait permettre des puces de smartphone plus précises et réduire la surchauffe lors d'une utilisation prolongée. Cela pourrait également permettre de rendre les batteries au lithium des véhicules à énergies nouvelles plus fines et plus sûres, avec une perte d'énergie moindre lors d'une charge à courant élevé, selon CCTV.
Plus important encore, avec un fort potentiel d'application à grande échelle, cette technologie offre une nouvelle voie technologique pour la production de feuilles de cuivre haut de gamme, favorisant une plus grande autonomie et un plus grand contrôle de l'information électronique et des nouveaux secteurs énergétiques de la Chine, selon CCTV.
