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Tecnologia: Pequeños refrigeradores enfriarán los ordenadores del futuro |
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Enviado el Jueves, 03 julio a las 04:37:28 por Draving |
 Investigadores de la Universidad de Purdue, en los Estados Unidos, han ideado un sistema minúsculo de refrigeración de los chips que forman parte de un ordenador. El sistema está compuesto por pequeños compresores diseñados para bombear un refrigerante usando unas membranas de un plástico especial. Asimismo, se han dado los primeros pasos para crear un evaporador, que completaría el sistema. Según sus creadores, los refrigeradores permitirán enfriar los chips por debajo de la temperatura ambiente, cosa que actualmente no se consigue con los sistemas disponibles. Su reducido tamaño redundará en equipos más pequeños y con mejor rendimiento. Por Raúl Morales.
Investigadores de la Universidad de Purdue están desarrollando un
sistema de refrigeración en miniatura lo suficientemente pequeño como
para que quepa en un ordenador portátil o en otros dispositivos
móviles. Según sus creadores, esta tecnología de refrigerado mejora el
funcionamiento de los equipos y reduce su tamaño.
A diferencia de los sistemas de
refrigeración convencionales, que usan un ventilador que hace circular
el aire por unos pequeños dispositivos que se llaman disipadores de
calor y que van adosados a los chips del ordenador, la propuesta de
Purdue son estos refrigeradores minúsculos capaces de eliminar un gran
cantidad de calor.
Esta investigación se centra en
aprender cómo diseñar unos componentes muy pequeños llamados
compresores y evaporadores, que son clave para la refrigeración del
sistema. Los investigadores han desarrollado un modelo analítico para
diseñar estos compresores, que bombean refrigerantes usando unas
membranas elásticas del tamaño de un céntimo de euro. Después, han
validado el modelo con datos experimentales.
Las membranas elásticas han sido hechas mediante hojas muy finas de un plástico llamado Polyimide
y después han sido unidas con capas metálicas capaces de conducir
electricidad. Estas capas metálicas permiten a las membranas elásticas
(con forma de diafragma) moverse adelante y atrás para realizar el
bombeo antes citado usando cargas eléctricas.
La investigación ha sido liderada por
Suresh Garimella, que es director del Coolling Technollogies Research
Center, con base en Purdue y Eckhar Groll, ingeniero mecánico.
“Creemos que somos buenos en el manejo
de esta tecnología, pero todavía tenemos dificultades a la hora de
implementarla y crear aplicaciones prácticas”, reconoce en un comunicado de la universidad. “Nuestro reto es que ese compresor sea lo suficientemente pequeño y que funcione eficientemente”.
Tecnología necesaria
Estos nuevos tipos de sistemas de refrigeración serán muy necesarios
para los chips del futuro, que generarán 10 veces más calor que los
microprocesadores actuales. “Las refrigeración en miniatura tiene
ventajas clave sobre otras técnicas de refrigeración”, comenta Groll.
“Lo mejor que pueden hacer los métodos
de refrigeración actuales es enfriar la temperatura del chip hasta la
temperatura ambiente, mientras que la refrigeración permite bajarla por
debajo”, dice Groll.
Esta habilidad para enfriar por debajo
de la temperatura ambiente daría como resultado ordenadores más
pequeños y potentes. Asimismo, puede mejorar la fiabilidad reduciendo
los daños a largo plazo provocados por el calor en los chips.
Una de las mayores complicaciones con
las que se están encontrando los investigadores es que esta nueva
tecnología requeriría muchos diafragmas operando en paralelo para
bombear la suficiente calidad de refrigerante en el sistema.
Los investigadores han llevado a cabo
experimentos en laboratorio con estos diafragmas en el Thermal
Microsystems Lab. En concreto desarrollaron un modelo computacional
para diseñar el compresor y validar el modelo con datos del propio
laboratorio. Esos experimentos han mostrado que es viable para diseñar
un prototipo lo suficientemente pequeño como para que quepa en un
portátil.
Muchos diafragmas
Este modelo ha permitido optimizar el diseño, determinando cuantos
diafragmas son necesarios y cómo es posible apilarlos, ya sea en
paralelo o en series. “Si los apilamos en una dirección, obtenemos
mayor presión, mientras que si lo hademos hacia la otra, aumentamos el
volumen bombeado (por los diafragmas)”, puntualiza Groll.
Otro de los problemas es dar con el
modo de fabricar estos dispositivos diminutos a un coste bajo. La
industria pide que cada uno de ellos no cueste más de 30 dólares.
Actualmente, es imposible alcanzar ese precio, aunque sus creadores
esperan conseguirlo en el futuro.
Un apartado importante de esta
investigación ha consistido en aprender con más precisión cómo el
refrigerante se convierte en vapor según fluye por los microcanales que
forman parte del sistema ideado. Estas observaciones han permitido
crear las ecuaciones necesarias para diseñar un evaporador en
miniatura.
“Todo este proyecto representa la
primera investigación comprensible para obtener datos que muestran qué
ocurre al transferir el calor a través de una formación de microcanales
y cómo diseñar compresores en miniatura”, dice Garimella.
“Eventualmente, seremos capaces de crear tanto el compresor como el
evaporadores”.
Via: Tendencias21.net
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