DESCRIPTION

DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR

La présente invention se rapporte à un dispositif d'échange thermique à ébullition convective et confinée à efficacité améliorée, qui peut être mis en œuvre pour le refroidissement de composants électroniques et de composants à dissipation d'énergie thermique .

Le phénomène d' ébullition est très souvent utilisé dans les dispositifs d'échange thermique, un des régimes d' ébullition mis en œuvre est l' ébullition convective et confinée, dans ce régime le liquide s'écoule dans une conduite de diamètre hydraulique inférieure à la longueur capillaire dudit liquide.

Les bulles sont en générale formées en amont, dans les premières zones chaudes du canal, à partir d'un seuil critique de température. Puis, par effet de confinement, elles sont écrasées et coalescent pour former des bouchons de vapeur. La chaleur est alors principalement transmise à travers une microcouche de liquide qui est en contact avec la paroi du canal. On observe généralement, lors de transfert thermique dans les espaces confinés, un assèchement prématuré des parois du canal. Cet assèchement provoque une diminution importante du coefficient d'échange thermique et donc une diminution des performances de l'élément à refroidir. C'est par conséquent un but de la présente invention d'offrir un dispositif d'échange thermique diphasique fonctionnant en régime d'ébullition convective et confinée dont l'efficacité est améliorée. EXPOSÉ DE L' INVENTION

Le but précédemment énoncé est atteint par une surface d'échange thermique dans laquelle un dispositif d' électromouillage est mis en œuvre pour déplacer la ligne d'assèchement dans le sens d'écoulement du liquide, qui se forme sur la surface d'échange thermique, ainsi en déplaçant cette ligne d'assèchement dans le sens d'écoulement on déplace le liquide le long de la paroi du conduit, favorisant l'évacuation de la vapeur.

En effet, en régime d'ébullition convective dans un microcanal, le liquide se déplace dans le microcanal par convection, par exemple au moyen d'une pompe. A l'entrée du canal, le liquide est « froid », la phase liquide est la phase majoritaire.

Des bulles de vapeur se forment à la surface du microcanal. Celles-ci sont de plus en plus nombreuses. Elles coalescent jusqu'à remplir le centre du microcanal. Seul subsiste un film de liquide sur la paroi du canal. La vapeur est alors la phase majoritaire. Or, le refroidissement s'effectue par évacuation de la vapeur ainsi formée, qui s'effectue de manière forcée au moyen de la pompe.

Grâce à l'invention, on améliore le refroidissement en améliorant l'évacuation de la vapeur. Pour cela, on agit sur le film de liquide situé sur la paroi dont la vitesse est très inférieure, voire nulle à celle au cœur du canal. Le déplacement du film est obtenu en déplaçant la ligne d'assèchement vers l'aval, plus particulièrement le front de liquide en amont de la ligne d'assèchement, par électromouillage.

En d'autres termes, on améliore l'évacuation de la vapeur en ajoutant une dynamique au film de liquide annulaire, cette dynamique assistant la convection de la pompe, ce qui améliore le déplacement de la vapeur vers l'aval du conduit.

La présente invention a alors principalement pour objet un dispositif d'échange thermique à ébullition convective et confinée comportant au moins un canal dans un substrat destiné à être en contact au moins partiellement avec un élément à refroidir, dans lequel un fluide, dont la composante polaire de son énergie de surface est non nulle, est destiné à circuler d'une extrémité amont vers une extrémité aval, des moyens de déplacement du fluide par convection dans le canal imposant un sens d'écoulement, un dispositif de déplacement par électromouillage situé entre le canal et l'élément à refroidir pour déplacer le fluide dans le canal, le canal comportant une surface intérieure présentant au moins en partie une faible mouillabilité vis—vis du fluide polaire, lesdits moyens de déplacement par électromouillage comportant une succession d'électrodes s' étendant entre l'extrémité amont et l'extrémité aval, et des moyens de commande pour appliquer sélectivement un potentiel aux électrodes, lesdits moyens de commande appliquant des potentiels aux électrodes tel qu'un gradient de force électrostatique s'applique sur ledit fluide dans le sens de l'écoulement.

Dans un mode de réalisation, la succession d'électrodes est composée d'une succession de groupes de n électrodes commandées séparément, n étant égal ou supérieur à 3, lesdites électrodes étant sous forme de lignes croisant une direction d'écoulement du canal.

La succession d'électrodes peut être formée par n pistes parallèles de sorte que les électrodes comportent des portions de piste sensiblement parallèles croisant la direction d'écoulement du fluide, les moyens de commande activant successivement les n pistes.

Les n pistes sont, par exemple de largeur comprise entre 0,1 mm et 1 mm et la distance entre elles est comprise entre 5 ym et 50 ym.

Les moyens de commande activent avantageusement les n pistes périodiquement avec un déphasage de 2Π/η et une fréquence comprise entre 0,1 Hz et 20 Hz.

n est par exemple égal à 3.

Les électrodes peuvent former un angle γ avec une direction orthogonale à la direction d'écoulement, γ étant tel que 0° ≤ γ < 45°.

Les n électrodes peuvent être réparties dans plusieurs plans.

Les électrodes ont par exemple la forme de peignes, dont les doigts croisant la direction d'écoulement sont interdigités . Les moyens de commande peuvent appliquer des signaux de commande déphasés périodiquement de forme carrée, rectangulaire, triangulaire, sinusoïdale, ou autres.

La présente invention a également pour objet l'utilisation du dispositif selon la présente invention pour l'extraction de chaleur d'un élément à refroidir, ledit dispositif étant en contact avec ledit élément à refroidir ou réalisé dans celui-ci.

Un signal de tension est avantageusement appliqué successivement au n électrodes pour générer un gradient de force électrostatique à la ligne triple, fournissant une assistance au déplacement de la vapeur dans le sens d'écoulement du fluide.

La fréquence d' activation des électrodes peut être comprise entre 0,1 Hz et 20 Hz.

La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation d'un dispositif d'échange thermique à ébullition convective et confinée selon la présente invention, comportant les étapes :

a) dépôt d'une première couche isolante électrique sur un substrat ;

b) dépôt d'au moins une couche conductrice électrique sur ladite couche isolante électrique pour former des électrodes,

c) structuration de ladite au moins une couche conductrice électrique pour former les électrodes, par exemple par gravure des la couche conductrice électrique,

d) dépôt d'une deuxième couche isolante électrique sur la couche conductrice électrique, e) dépôt sur la deuxième couche isolante électrique d'un film offrant des propriétés de faible mouiHabilité .

Les étapes b) et c) peuvent être répétées plusieurs fois de sorte que des électrodes soient dans des plans différents.

Avantageusement, le procédé de réalisation d'un dispositif d'échange thermique selon la présente invention comporte l'étape de structuration de la couche isolante. La structuration peut être obtenue par lithographie par nanobilles.

Par exemple, le substrat est en acier, le première couche isolante électrique est en SiC/SiC^. La couche de faible mouillabilité est par exemple en SiOC. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre et des dessins sur lesquels :

- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'échange thermique par ébullition convective et confinée selon la présente invention,

- la figure 2 est une vue en coupe transversale du dispositif de la figure 1, celui comportant, dans l'exemple représenté, trois canaux parallèles ,

- la figure 3A est une vue de dessus du dispositif de la figure 1,

- la figure 3B est une vue de détail de la figure 3A, - les figures 4A à 4D sont des représentations schématiques des différentes étapes d'un exemple d'un procédé de réalisation d'un dispositif d'échange thermique selon la présente invention,

- les figures 5A et 5B sont des schémas explicatifs d'une surface faiblement mouillante et mouillante,

- les figures 6A et 6B sont des représentations graphiques de l'évolution de la mouillabilité de deux surfaces en fonction de la tension appliquée ;

- les figures 7A et 7B représentent respectivement le profil de la ligne d'assèchement dans un dispositif de l'état de la technique et dans le dispositif selon la présente invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Sur les figures 1 et 2, on peut voir un exemple de réalisation d'un dispositif d'échange thermique par ébullition convective et confinée D selon la présente invention, comportant un canal 2 réalisé dans un substrat 100, courant le long d'un élément thermique à refroidir T. Dans l'exemple représenté, le canal court le long de l'élément à refroidir T. Cependant on pourrait prévoir que le canal 2 court à l'intérieur de l'élément à refroidir T.

Le canal 2 fait partie d'un circuit comportant des moyens (non représentés) pour faire circuler, par convection, le liquide dans le circuit, par exemple une pompe. Le canal 2 comporte une extrémité amont 2.1 par laquelle le fluide arrive, et une extrémité aval 2.2 par laquelle le fluide est évacué. Dans l'exemple représenté, le dispositif D comporte trois canaux 2 parallèles.

Le sens d' écoulement du fluide par convection est symbolisé par la flèche F.

Un fluide 4, dont la composante polaire de son énergie de surface est non nulle désigné par la suite fluide polaire, est destiné à circuler dans le circuit dans la direction F, et en particulier dans le canal 2 pour être vaporisé en contact avec la zone du canal en contact avec l'élément à refroidir T.

Selon la présente invention, le dispositif D comporte un dispositif de déplacement par électromouillage 8 situé, dans l'exemple représenté dans la paroi interne du canal 2 à refroidir T en contact avec le canal 2.

Le dispositif de déplacement par électromouillage 8 comporte un chemin d'électrodes E le long du canal 2. Les électrodes sont sous la forme de lignes perpendiculaires à la direction de l'écoulement du liquide. Dans l'exemple représenté, les mêmes électrodes forment les trois moyens de déplacement par électromouillage dans les trois canaux, mais ceci n'est en aucun cas limitatif.

Les électrodes sont isolées du liquide polaire par une couche isolante électrique (non référencée) . En outre, au moins la partie de la surface intérieure 9 du canal 2 du côté de l'élément T offre des propriétés de faible mouillabilité vis-à-vis de la phase liquide du fluide polaire. Une surface S présente des propriétés de faible mouillabilité vis-à vis d'un liquide, lorsque l'angle de contact Θ d'une goutte G dudit liquide est supérieur à 90°, tel que représenté sur la figure 5A.

Une surface S' offre des propriétés de bonne mouillabilité vis-à vis d'un liquide, lorsque l'angle de contact Θ d'un goutte G dudit liquide est inférieur à 90°, tel que représenté sur la figure 5B.

Sur la figure 6B, on peut voir l'évolution de la mouillabilité à l'éthylène glycol d'une couche isolante de constante diélectrique égale à 8 recouverte d'un film hydrophobe . L'éthylène glycol forme un angle de contact égal à 95° sur ce film hydrophobe.

L'évolution de l'angle de contact Θ en fonction de la tension appliquée à l'électrode est représentée pour une épaisseur de couche isolante de 100 nm et une épaisseur de couche isolante de 1000 nm.

On constate que, par rapport à une couche isolante de constante diélectrique égale à 2 (représentée sur la figure 6A) , l'angle de contact Θ diminue plus rapidement, pour être nul pour une couche isolante de 100 nm lorsque la tension est supérieure à 15 V, pour une couche isolante d'épaisseur 1000 nm lorsque la tension est égale ou supérieure à 40 V.

Dans le cas de l'eau, on parle de surface hydrophobe pour une surface faiblement mouillante, et de surface hydrophile pour une surface mouillante. A des fins de simplicité, on considérera l'eau comme fluide à composante polaire non nulle dans la suite de la description. Mais ceci n'est en aucun cas limitatif, le fluide pouvant être par exemple de l'éthylène glycol .

La partie de surface intérieure 9 du canal 2 du côté de l'élément T est donc hydrophobe en l'absence d'application d'un potentiel électrique.

Des moyens de commande sont aptes à appliquer un potentiel à une ou plusieurs électrodes E simultanément. Par exemple, les moyens de commande comportent un circuit de commutation, dont la fermeture établit un contact entre une électrode déterminée et une source de tension. Le circuit de commutation est programmé pour activer les électrodes successivement et pendant un temps donné.

Sur les figures 3A et 3B, on peut voir, vu de dessus, un exemple de réalisation du dispositif de déplacement par électromouillage 8.

Dans cet exemple, le dispositif de déplacement par électromouillage 8 comporte une succession de groupes Gl, G2, G3... de trois électrodes El, E2, E3, chacune étant destinée à être activée indépendamment .

Les trois électrodes El, E2, E3 permettent de générer un gradient de force électrostatique dans le sens d'écoulement F.

Dans l'exemple représenté, les groupes Gl,

G2, G3... de trois électrodes El, E2, E3 sont formés à partir de trois pistes conductrices parallèles adjacentes. Sur la figure 3A, on peut voir le dispositif vu de dessus, dans cet exemple les électrodes El, E2, E3 sont inclinées par rapport à la direction d'écoulement. De manière générale, les électrodes El, E2, E3 forment avec une direction perpendiculaire à la direction d'écoulement un angle γ supérieur ou égal à 0° et strictement inférieur à 45°.

Sur la figure 3B, on peut voir un exemple de réalisation des électrodes El, E2, E3 sous la forme de peigne. Les dents des trois peignes croisant la direction d'écoulement sont interdigitées . Cette configuration permet de simplifier les connexions des électrodes aux moyens de commande, puisqu'il suffit de réaliser trois connexions entre les trois peignes et les moyens de commande.

Dans l'exemple de réalisation représenté, les électrodes El et E2 sont dans un même plan, tandis que l'électrode E3 est dans un plan parallèle supérieur (figures 1 et 2) . Cette configuration n'est en aucun cas limitative. On peut bien entendu prévoir de réaliser les trois électrodes dans un même plan ou dans trois plans parallèles distincts.

On pourrait réaliser des groupes de plus de trois électrodes, par exemple quatre ou cinq, ce qui aurait pour avantage d'améliorer la discrétisation du gradient de force électrostatique et de générer par exemple un gradient non linéaire.

Le chemin d'électrode E est alors formé, dans cet exemple particulier, de lignes d'électrodes parallèles perpendiculaires à la direction d' écoulement .

En variante, on pourrait prévoir des électrodes distinctes connectées individuellement aux moyens de commande. Dans la suite de la description, on désignera par activation d'une électrode, l'application d'un potentiel à une électrode.

Les moyens de commande appliquent successivement à chacune des pistes d'électrodes El, E2, E3 un potentiel d' activation pour provoquer l'application localisée d'une force électrostatique sur le liquide dans le canal 2.

Par exemple, les signaux de commande des trois électrodes peuvent être déphasés de 2Π/3 et périodique. La commande peut être un signal carré, triangulaire, sinusoïdal ou autre. En outre, les durées d' activation des électrodes ne sont pas nécessairement identiques .

Nous allons maintenant expliquer le fonctionnement de ce dispositif d'échange thermique.

A l'entrée 2.1 du canal 2, la phase liquide est majoritaire. En contact avec le canal, des germes de vapeur apparaissent, formant ensuite des bulles qui se détachent. Ces bulles sont emportées par l'écoulement par convection du fluide. Les bulles sont de plus en plus nombreuses au fur et à mesure que l'on s'avance dans le canal 2. Les bulles coalescent, formant un grand volume de vapeur 11 au sein de la phase liquide.

A un certain moment, le volume de phase vapeur est majoritaire et la phase liquide a la forme d'un film 13 sur la surface intérieure du canal 2, séparant le canal de la phase vapeur. Cependant ce film 13 n'est pas continu et en certains endroits sur la partie 9 de la surface intérieure du canal 2, des lignes d'assèchement 14 apparaissent au niveau desquelles le film de liquide est rompu. Cette ligne d'assèchement 14 est bordée en amont et en aval par le film de liquide 13.

L'extrémité du film en amont 15 de la ligne d'assèchement 14 sera appelée par la suite front de liquide. La zone entre la ligne d'assèchement et le front de liquide est une ligne triple. Le front de liquide est assimilable à une goutte de liquide dont la composante polaire d'énergie de surface est non nulle et qui peut être déplacée par électromouillage.

Les moyens de commande appliquent aux électrodes El, E2, E3 des signaux déphasés périodiques.

Par exemple, l'électrode El est activée pendant une durée tl, puis l'électrode E2 est activée pendant une durée t2 et c'est ensuite l'électrode E3 qui est activée pendant une durée t3. Les durées tl, t2 et t3 peuvent être égales ou non.

Le front de liquide 15 est alors soumis à un gradient de force électrostatique généré par l'activation des électrodes El, E2, E3. Du fait du caractère hydrophobe de la partie 9 de la surface intérieure du canal, le front de liquide 15 présente un angle de contact supérieur à 90°.

Pour l'explication du fonctionnement, on suppose que le front de liquide 15 se situe au dessus d'une ligne d'électrode de l'électrode El (figure 1) .

L'électrode El est donc située à proximité du front de liquide 15. Lorsque l'électrode El est activée, à l'aide de moyens de commande, la couche diélectrique et la couche hydrophobe entre cette électrode activée et la partie 9 de la surface sous tension agissent comme une capacité.

La fonction de contre-électrode est assurée par les autres électrodes non activées.

L'électrode E2 adjacente est ensuite activée, l'électrode El ne l'étant plus, le front de liquide 15 est alors tiré vers l'électrode E2.

L'électrode E3 est ensuite activée, l'électrode E2 ne l'étant plus, le front de liquide 15 est attirée vers l'électrode E3.

Le front de liquide 15 peut ainsi être déplacée de proche en proche, sur la surface, par activation successive des électrodes El, E2, E3 le long du canal. Le déplacement du front de liquide 15 génère une assistance au déplacement de la vapeur vers l'aval du conduit, dans une couche visqueuse non soumise aux forces convectives.

L' activation des électrodes se fait dans le sens d'écoulement du fluide, i.e. vers l'extrémité aval 2.2 du canal 2, pour générer un déplacement du film de liquide 15. Ce déplacement peut se comparer à la propagation d'une onde de surface, cette propagation améliorant l'évacuation de la vapeur vers l'extrémité aval du canal .

Les trois pistes d'électrodes sont sensiblement parallèles de telle manière que la ligne d'assèchement rencontre successivement ces trois pistes. Ainsi, la variation déphasée de l'angle de contact au dessus de ces trois pistes voisines permettra de déplacer le front de liquide 15 dans le sens de l'écoulement. Cette configuration d'électrodes permet de simplifier la connexion entre les moyens de commande et les électrodes, puisque trois connexions suffisent pour commander tout le chemin d'électrodes. En outre, le balayage de toute la longueur du conduit s'effectue plus rapidement, puisque le potentiel est appliqué simultanément à toutes les portions d'électrodes appartenant à la piste activée.

Il est à noter que la position du front de liquide est statistique, par conséquent il est donc préférable que l'onde de surface électrostatique couvre toute la longueur du canal.

A titre d'exemple, les potentiels électriques des pistes conductrices dont les potentiels électriques varient périodiquement sont déphasés de 2Π/3 entre elles avec une fréquence comprise entre 0,1 Hz et 20 Hz. Une telle fréquence correspond à une période suffisante durant laquelle le front de liquide 15 se déplace d'une distance équivalente à au moins trois électrodes successives. La vitesse du front de liquide 15 est estimée à environ 1 mm/s à 80 mm/s et la distance couverte par trois électrodes est d'environ 3 mm.

Par exemple, les pistes sont de largeur comprise entre 0,1 et 1 mm, et séparées d'une distance comprise entre 5 ym et 50 ym. Le diamètre du canal peut varier entre 0,1 mm et 2 mm.

Il est bien entendu que tout autre type de configuration pour le dispositif de déplacement par électromouillage permettant un déplacement dans un sens donné du front de liquide peut convenir. Dans le cas où chaque électrode est commandée individuellement, le fonctionnement est similaire à celui du dispositif des figures 1 et 2, cependant, dans ce cas, une seule électrode est activée à la fois.

Nous allons maintenant comparer la forme de la ligne triple dans un dispositif d'échange thermique à ébullition convective de l'état de la technique et celui dans le dispositif selon l'invention.

Sur la figure 7A, on peut voir le profil de la ligne triple dans un dispositif connu, le déplacement de la ligne triple n'est dû qu'aux moyens de déplacement par convection.

En ébullition convective, le liquide se vaporise à cause du flux de chaleur venant de la pièce à refroidir T. Lorsque l'assèchement a lieu, à la ligne triple de contact, le transfert thermique est élevé et peut ainsi créer un flux d' évaporation plus important que dans la zone mouillée. La courbure de l'interface liquide-vapeur est ainsi changée et entraîne l'apparition d'un angle de contact, que l'on appelle «micro-angle de contact» a, supérieur à 90°. Ainsi, la composante horizontale de la force de tension superficielle F _a crée un élargissement de la zone asséchée sur une distance AL.

Sur la figure 7B, on peut voir le profil de la ligne triple dans le dispositif selon la présente invention. En appliquant une onde de surface, la ligne triple de contact se déplace dans le sens de l'écoulement en évitant ainsi l'apparition du micro ^¬ angle de contact. La composante horizontale de la force de tension superficielle F _a ne crée pas un élargissement de la zone asséchée. La zone asséchée est alors réduite d'une distance AL.

Nous allons maintenant décrire un procédé de réalisation de tels dispositifs d'échange thermique.

On utilise un substrat 100, par exemple en métal comme par exemple l'aluminium ou le cuivre, ou en alliage métallique ou en silicium.

De manière avantageuse, le substrat est en acier.

Lors d'une première étape représentée sur la figure 4A, on dépose une couche électriquement isolante 102 sur le substrat, cette couche est destinée à assurer une isolation électrique entre le substrat et la couche métallique servant pour la réalisation des électrodes .

Par exemple, la couche isolante électrique est constituée de Sic, de SiN, de S1O ₂ ou d'une combinaison de ces matériaux. De manière avantageuse, la couche 102 est en SiC/Si02, assurant une bonne adhésion sur le substrat d'un part et sur la couche conductrice qui formera les électrodes d'autre part.

L'épaisseur de la couche 102 est choisie suffisamment faible pour ne pas affecter notablement l'échange thermique entre l'élément à refroidir et le fluide. Par exemple, l'épaisseur de SiC/Si0 ₂ est de l'ordre de 100 nm à 1000 nm pour une constante diélectrique ε apparente de l'ordre de 2-8.

Le dépôt de cette couche peut être réalisé par un procédé conventionnel de dépôt sous vide de type PVD (dépôt physique en phase vapeur) ou CVD (dépôt chimique en phase vapeur) .

Lors d'une étape suivante représentée sur la figure 4B, on dépose une couche conductrice électrique 104 sur la couche isolante électrique 102 sous la forme d'un film mince. La couche conductrice 104 est par exemple en cuivre, en or, en titane, en molybdène ou en un autre matériau ou alliage conducteur. Son épaisseur est par exemple comprise entre 100 nm à 1000 nm. Le dépôt de cette couche peut être réalisé par un procédé conventionnel de dépôt sous vide de type PVD.

Lors d'une étape suivante (non représentée), on structure les électrodes. Par exemple, on peut effectuer cette structuration au moyen d'un masque physique déposé sur la couche 104. La partie apparente de la couche 104 est ensuite gravée et le masque retiré. On peut aussi prévoir de réaliser cette structuration par procédé lift-off, i.e. on dépose le masque en résine photosensible avant de déposer la couche conductrice 104, le masque étant un négatif de la structure souhaitée pour les électrodes. Puis, la couche conductrice 104 est déposée sur le masque. Le masque est ensuite supprimé par exemple au moyen d'un solvant, emportant les zones de la couche 104 déposées sur le masque.

Ces trois dernières étapes de dépôt de la couche 102, de dépôt de la couche 104 puis de structuration en électrodes de la couche 104 sont répétées de manière identique. Ainsi, la couche 104 inférieure pourra, par exemple, supporter les électrodes El et E2 alors que la couche 104 supérieure pourra, par exemple supporter la couche E3 (figure 2)

Lors d'une étape suivante représentée sur la figure 4C, on dépose une seconde couche électriquement isolante 106 sur les électrodes. Celle-ci est similaire à la première couche 102. Elle peut être faite du même matériau ou d'un matériau différent .

Son épaisseur est par exemple comprise entre 100 nm et 1000 nm pour une constante diélectrique ε apparente de l'ordre de 2-8.

Lors d'une étape suivante représentée sur la figure 4D, on dépose une couche hydrophobe 108 qui sera en contact avec le fluide. Par exemple, cette couche est en SiOC. Son épaisseur est par exemple comprise entre 10 nm et 100 nm. Elle est déposée par un procédé conventionnel de dépôt sous vide de type PECVD.

L'énergie de surface de cette couche, plus particulièrement sa composante polaire, est modulée sous l'effet d'un champ électrique imposé par les électrodes formées dans la couche conductrice 104 inférieure et supérieure, ce qui permet de faire basculer sa propriété de mouillage à l'eau du domaine hydrophobe au domaine hydrophile. La couche 106 telle que décrite ci-dessus permet de générer, à faible tension sur la couche métallique 104, inférieure à 40 V, un champ électrique suffisant en surface pour moduler l'énergie de surface de la couche hydrophobe 108.

Avantageusement, on peut effectuer une structuration à la surface de la seconde couche isolante 106 préalablement au dépôt de la couche hydrophobe 108 afin d'accentuer les propriétés hydrophile et hydrophobe, afin d'atteindre des propriétés de super-hydrophilie et super-hydrophobie .

Cette structuration a pour effet d'augmenter la dynamique d' électromouillage .

Dans le cas d'une structuration de la couche 106, l'épaisseur de cette couche peut être augmentée de 0 nm à 1000 nm. Alternativement, une couche supplémentaire d'un autre matériau isolant peut être déposée sur la couche 106. Par exemple, une couche de carbone sous forme de diamant amorphe (DLC : carbon- like-diamond en terminologie anglo-saxonne) d'une épaisseur de 50 nm à 1000 nm. Le motif est alors imprimé dans cette surépaisseur de la couche 106 ou dans la nouvelle couche par, par exemple, une lithographie par nanobilles de diamètre de l'ordre de 500 nm à 1000 nm. Dans ce cas, une monocouche de billes de silice peut être déposée par un procédé de Langmuir- Blodgett, puis une gravure par plasma au travers de ce masque de billes peut être réalisée dans la surcouche 106 ou dans la couche supplémentaire. Cette étape de gravure conduit à une ouverture du motif jusqu'à l'interface supérieure de la couche 106. Les billes peuvent ensuite être retirées simplement par ultra- sons.

La présente invention s'applique notamment à la réalisation d' échangeurs thermiques diphasiques, de thermosiphons diphasiques et de caloducs.