Crean Nanopelículas de diamante con 10 veces más capacidad de refrigeración para chips ¿las veremos en CPU y GPU?
Según vamos progresando en cuanto a hardware, nos encontramos con procesadores y tarjetas gráficas más potentes, aunque también llegan componentes con un consumo mayor. Esto lo hemos notado sobre todo con las últimas GPU RTX 40 de NVIDIA por ejemplo, las cuales aparecen con disipadores enormes y pesados, pues es la única forma lógica de mantener las temperaturas y ruido controlados. También las CPU Intel e incluso AMD ha empezado a consumir más energía. Para poder refrigerar las CPU, GPU y chips, vamos a tener que buscar alternativas y precisamente las nanopelículas de diamante se consideran una opción muy viable, con 10 veces más capacidad de refrigeración.
A la hora de crear los chips que dan vida a los móviles, PC, portátiles, consolas y prácticamente cualquier dispositivo electrónico, seguimos empleando los mismos materiales a los de hace unas décadas. Aunque hayamos avanzado en cuanto a nodos de menos nanómetros, más capacidad de transistores y una mayor densidad con su menor tamaño, esto también significa que seguimos teniendo que hacer frente a problemas como la refrigeración. Ya hemos visto como hasta los chips de 3 nm de los iPhone 15 Pro tienen problemas de altas temperaturas, tanto por un mayor consumo como por su menor tamaño respecto a otros SoC de Apple más antiguos.
Las nanopelículas de diamante podrían ser el futuro de la refrigeración de chips de PC y equipos electrónicos
Los procesadores Intel Core más rápidos, como el próximo i9-14900KS, van a alcanzar velocidades de 6,2 GHz en modo Boost, con consumos reportamos de algo más de 400W, una auténtica barbaridad. Para poder emplear estas CPU y aprovechar su velocidad al máximo, nos veremos obligados a tener que usar una refrigeración líquida de grandes dimensiones o quizá, una custom. En cuanto a las gráficas, por suerte, los enormes disipadores que traen con tres ventiladores por ahora son suficientes para poder mantenerlas, pero no sabemos hasta donde llegaremos con la tecnología actual.
Aun así, estamos buscando materiales alternativos para poder evitar problemas de sobrecalentamiento, como el uso de capas de grafeno muy finas. También hay que tener en cuenta las últimas investigaciones sobre el uso del carbón para este fin, ya que podrá aislar los transistores de grafeno y molibdeno. Otro avance que se ha realizado recientemente, involucra usar nanopelículas de diamante, un material que se caracteriza por su elevada conductividad térmica, además de ser aislante de la electricidad. Estas dos propiedades son perfectas para poder con usarse el cobre o el aluminio, mejorando así la refrigeración en gran medida.
Estas nanopelículas se emplearán como una capa intermedia para mejorar la disipación y velocidad de carga
El equipo de investigadores del Instituto Fraunhofer ha encontrado una forma de hacer uso de estas nanopelículas de diamante, empleándolas como capa intermedia para transferir calor al cobre. Para poder llevar a cabo este proceso, usan una membrana flexible que puede colocarse en cualquier componente. Es más, mencionan que también puede integrarse directamente en el "circuito de refrigeración".
Aunque parezca algo poco habitual, los disipadores con capas de diamante se han usado durante años, aunque estas tenían más de 2 mm de grosor, haciendo que sea difícil fijarla a otros componentes. Con las nanopelículas se consigue tener una capa de una micra de grosor y pueden adherirse calentándolas a 80 grados. Además de su importancia a la hora de llevar a cabo una mejor refrigeración, los investigadores calculan que podría multiplicar por cinco la velocidad de carga de los vehículos eléctricos.
A diferencia de otros estudios y proyectos, en este caso si parece que va a haber pruebas reales, por lo que podríamos ver un disipador en un futuro que utilice las nanopelículas. Han solicitado la patente de la tecnología y planean probarla en transformadores de vehículos eléctricos y chips de telecomunicaciones a finales de 2024.