Mediaspace scheduled maintenance: Aug 25, 2026 07:00 - 12:00 AM. During this time, videos will be temporarily unavailable. Check status updates.

Séance de cours

Effets thermiques

Dans cours

MICRO-470: Scaling laws in micro & nanosystems

This class adresses scaling laws in MEMS/NEMS. The dominant physical effects and scaling effects when downsizing sensors and actuators in microsystems are discussed, across a broad range of actuation principles. ...

Description

Cette séance de cours couvre la dynamique des effets thermiques, y compris la constante de temps thermique, la conductivité thermique et la puissance dissipée par volume. Il discute des modèles pour les systèmes convectifs, les appareils de chauffage à jet d'encre, la modélisation de chauffage planaire, micro appareils de chauffage pour la détection de gaz, PCR pour l'amplification de l'ADN, et la détection de proximité thermique. La séance de cours explore également les constantes de temps de refroidissement, les sources IR pour la détection de gaz et les actionneurs électrothermiques. Divers exemples et applications sont présentés, tels que la technologie IBM «Millipede» et l'utilisation de bimorphes thermiques dans les actionneurs électrothermiques.

Cette vidéo est disponible exclusivement sur Mediaspace pour un public restreint. Veuillez vous connecter à Mediaspace pour y accéder si vous disposez des autorisations nécessaires.

Regarder sur Mediaspace

Enseignant·e·s (3)

Herbert Shea

Philippe Renaud

Philippe Renaud is Professor at the Microsystem Laboratory (LMIS4) at EPFL. He is also the scientific director of the EPFL Center of MicroNanoTechnology (CMI). His main research area is related to micronano technologies in biomedical applications (BioMEMS) with emphasis on cell-chips, nanofluidics and bioelectronics. Ph. Renaud is invloved in many scientifics papers in his research area. He received his diploma in physics from the University of Neuchâtel (1983) and his Ph.D. degree from the University of Lausanne (1988). He was postdoctoral fellow at University of California, Berkeley (1988-89) and then at the IBM Zürich Research Laboratory in Switzerland (1990-91). In 1992, he joined the Sensors and Actuators group of the Swiss Center for Electronics and Microtechnology (CSEM) at Neuchâtel, Switzerland. He was appointed assistant professor at EPFL in 1994 and full professor in 1997. In summer 1996, he was visiting professor at the Tohoku University, Japan. Ph. Renaud is active in several scientific committee (scientific journals, international conferences, scientific advisory boards of companies, PhD thesis committee). He is also co-founder of the Nanotech-Montreux conference. Ph. Renaud is committed to valorization of basic research through his involvement in several high-tech start-up companies.

Niels Quack

Prof. Dr. Niels Quack received the M.Sc. degree from Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland, in 2005, and the Dr.Sc. degree from Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH), Zürich, Switzerland, in 2010. From 2011 to 2015, he was Postdoctoral Researcher and Visiting Scholar with the Integrated Photonics Laboratory, Berkeley Sensor and Actuator Center, University of California, Berkeley, CA, USA. From 2014 to 2015, he was Senior MEMS Engineer with Sercalo Microtechnology, Neuchâtel, Switzerland. He is currently an SNSF Assistant Professor with Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Lausanne, Switzerland. He has authored and co-authored more than 50 papers in leading technical journals and conferences. His research interests include photonic micro and nanosystems, with an emphasis on diamond photonics and silicon photonic MEMS. He is Steering Committee Member of the IEEE International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) and served as General Chair of the IEEE OMN 2018 and the Latsis Symposium 2019 on Diamond Photonics. He is a Senior Member of IEEE, Member of The Optical Society (OSA) and life member of SPIE.

Source officielle

Concepts associés (12)

Conductivité thermique

La conductivité thermique (ou conductibilité thermique) d'un matériau est une grandeur physique qui caractérise sa capacité à diffuser la chaleur dans les milieux sans déplacement macroscopique de matière. C'est le rapport de l'énergie thermique (quantité de chaleur) transférée par unité de temps (donc homogène à une puissance, en watts) et de surface au gradient de température. Notée λ (anciennement K voire k), la conductivité thermique intervient notamment dans la loi de Fourier.

Thermal management (electronics)

All electronic devices and circuitry generate excess heat and thus require thermal management to improve reliability and prevent premature failure. The amount of heat output is equal to the power input, if there are no other energy interactions. There are several techniques for cooling including various styles of heat sinks, thermoelectric coolers, forced air systems and fans, heat pipes, and others. In cases of extreme low environmental temperatures, it may actually be necessary to heat the electronic components to achieve satisfactory operation.

Confort thermique

thumb|Bivouac dans un sac de couchage très isolant. Malgré le froid, le dormeur dort confortablement. La notion de confort thermique est le plus souvent appliquée à l'être humain, bien qu'elle puisse s'appliquer à tout être vivant. En effet, la vie - et spécialement l'activité métabolique assurant les fonctions vitales - n'est possible que dans une certaine plage de température, qui varie d'une espèce à l'autre. Il existe cependant des conditions d'ambiance optimales qui seront ressenties par l'individu comme celle d'un état de confort thermique.

Résistance thermique

La résistance thermique quantifie l'opposition à un flux thermique entre deux isothermes entre lesquels s'effectue un transfert thermique de sorte que : où est le flux thermique en watts (W) et est la différence de température en kelvins (K). La résistance thermique s'exprime en kelvins par watt (K/W). La résistance thermique surfacique (en mètres carrés-kelvins par watt, K·m·W-1, est son équivalent rapporté à la densité de flux thermique (en watts par mètre carré, W/m) : Cette dernière est davantage utilisée dans le cas des surfaces planes notamment dans le domaine de la thermique du bâtiment.

Méthodes de refroidissement pour ordinateur

Les méthodes de refroidissement pour ordinateur sont les moyens permettant de réduire la température de certains composants d'ordinateur afin d'éviter leur surchauffe. La majorité des composants d'un ordinateur chauffent, allant d'une très faible production de chaleur pour les lecteurs optiques, à une production beaucoup plus importantes pour le microprocesseur voire la carte graphique, laquelle consomme parfois plus que le processeur.

Afficher plus

Séances de cours associées (34)

Efficacité énergétique dans les centres de données

Explore l'efficacité énergétique dans les datacenters, couvrant les MPSoC 3D, le refroidissement liquide et les stratégies de gestion thermique.

Résistance thermique : matériaux et isolation

Explore la résistance thermique dans les matériaux, les techniques d'isolation et les processus de refroidissement pour les pièces en acier.

Conductivité thermique : expériences MOOC: Thermodynamique I

Couvre les expériences sur la conductivité thermique, le refroidissement, le déplacement de phase, l'effusivité et la dissipation de chaleur.

Quantum Computing avec centres NV en diamant

Explore le transport phononique dépendant de la taille dans les nanofils, couvrant la diffusion du phonon, la conductivité thermique et la dépendance à la longueur.

Innovations de refroidissement par évaporation : solutions durables pour le refroidissement par haute performance

Explore un refroidissement durable à haute performance grâce au changement de phase liquide-vapeur, à de nouveaux matériaux et à des systèmes de refroidissement innovants, visant à relever les défis de l'augmentation de la demande de refroidissement et des émissions de carbone.

Afficher plus

Concepts associés (12)

Conductivité thermique

Thermal management (electronics)

Confort thermique

Résistance thermique

Méthodes de refroidissement pour ordinateur

Afficher plus