domingo, 7 de octubre de 2007

Los nanotubos podrían mejorar la conducción térmica en la electrónica


(NC&T) Los chips dentro de un dispositivo electrónico emiten calor como un subproducto de su consumo eléctrico cuando el equipo está activado. Para reducir las altas temperaturas, se pegan disipadores de calor (dispositivos con aletas hechas de metales conductores como el aluminio o el cobre) a la parte posterior de los chips para "extraer" la energía térmica del microprocesador y transferirla al aire circundante. En ocasiones, se utilizan ventiladores o fluidos para mejorar el proceso de enfriamiento, pero eso aumenta el peso y el tamaño del dispositivo.

Utilizando estructuras de microaletas hechas de conjuntos de nanotubos de carbono de pared múltiple montados en la parte posterior de chips de silicio, los investigadores, del Instituto Politécnico Rensselaer y de la Universidad de Oulu en Finlandia, han demostrado que los nanotubos pueden disipar el calor de los chips tan eficazmente como el cobre, el material más popular, pero también más costoso, utilizado en las aplicaciones para el control térmico. Y los nanotubos son más flexibles, resistentes y diez veces más ligeros que cualquier otro material disponible para disipar calor.

Cuando son reducidos a dimensiones submilimétricas, la integridad de los materiales usados comúnmente como estructuras de refrigeración, se deteriora mucho. El silicio se vuelve muy quebradizo y se fragmenta fácilmente, mientras que otras estructuras metálicas se vuelven maleables y débiles.

Sin embargo, los nanotubos de carbono mantienen su combinación impresionante de alta resistencia, bajo peso, y excelente conductividad. Además, los disipadores de calor hechos de nanotubos de carbono pueden producirse a costos muy competitivos.

Si se compara con un chip sin un medio de refrigeración, el chip equipado con un disipador de calor de nanotubos es capaz de extraer un 11 por ciento más de calor. Este porcentaje es comparable con los obtenidos utilizando los disipadores de calor fabricados con los mejores conductores térmicos convencionales.

Los investigadores continúan explorando diversas técnicas para seguir perfeccionando las capacidades de refrigeración de los nanotubos, mejorando la interfaz térmica entre el chip y los nanotubos, agrandando el área de la superficie de disipación de calor y perfeccionando la geometría del conjunto de aletas.