Refrigeradores Minúsculos Para Enfriar los Ordenadores del Futuro

A diferencia de los sistemas de enfriamiento tradicionales, que utilizan un ventilador para hacer circular aire a través de disipadores de calor (dispositivos con aletas unidos a los chips de los ordenadores), la refrigeración en miniatura podría incrementar de forma espectacular la cantidad de calor eliminable, según Suresh Garimella, Profesor de Ingeniería Mecánica.

Esta investigación se centra en averiguar el mejor modo de diseñar compresores y evaporadores, componentes miniaturizados que son críticos para los sistemas de refrigeración. Los investigadores desarrollaron un modelo analítico para diseñar compresores pequeños que bombeen los fluidos refrigerantes utilizando diafragmas del tamaño de una moneda de 1 centavo, y validaron el modelo con datos experimentales. Las membranas elásticas están confeccionadas con hojas ultradelgadas de un plástico especial, y revestidas con una capa metálica conductora de la electricidad. La capa metálica permite mover el diafragma hacia delante y hacia atrás utilizando cargas eléctricas para producir un efecto de bombeo.

La investigación la dirigen Suresh Garimella y Eckhard Groll, un profesor de ingeniería mecánica. También colaboran en ella Stefan S. Bertsch y Abhijit A. Sathe.

Los investigadores saben que, aunque van por buen camino con el desarrollo de esta tecnología, todavía hay dificultades para implementarla en aplicaciones prácticas. Un desafío es que resulta difícil construir un compresor realmente pequeño que funcione de forma eficiente y fiable.

Se necesitarán nuevos tipos de sistemas de enfriamiento para los futuros chips de ordenador que probablemente generarán 10 veces más calor que los microprocesadores actuales, especialmente en partes muy concretas de las máquinas.

La refrigeración miniaturizada como la estudiada en esta línea de investigación presenta ventajas cruciales sobre otras tecnologías de enfriamiento que son más convencionales. El mejor de estos sistemas tradicionales lo máximo que puede lograr es reducir la temperatura del chip hasta la temperatura ambiente, mientras que la refrigeración del tipo de la estudiada permite reducir la temperatura del chip por debajo de la ambiental.

Esta capacidad de enfriar un chip por debajo de la temperatura ambiente podría resultar en ordenadores más pequeños y potentes, y además mejoraría la fiabilidad de los componentes, al reducir los daños que a largo plazo van haciendo mella en los chips por culpa de las altas temperaturas a los que estos se ven expuestos.

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