Bombear iones, la nueva estrategia para refrigerar microchips

l dispositivo, que usa una carga eléctrica para crear un chorro de aire frío dirigido de manera directa hacia la superficie del chip, puede resultar decisivo para tecnologías avanzadas de computación, porque los futuros chips serán más pequeños, mucho más compactos, y seguramente se calentarán mucho más que los chips de hoy en día. Como resultado, los ordenadores del mañana necesitarán sistemas de enfriamiento mucho más eficientes que los ventiladores y disipadores de calor que se usan actualmente.

Alexander Mamishev, profesor de ingeniería eléctrica y principal investigador del proyecto, destaca la cualidad básica del diseño: poder integrar el sistema completo de refrigeración dentro del chip. Eso permitiría el enfriamiento en aplicaciones y espacios donde no era viable hacerlo anteriormente.

Ésta es también la primera vez que alguien ha construido un dispositivo que opera a esta escala y que utiliza el método descrito. La idea se ha manejado durante varios años. Pero, hasta ahora, no había sido físicamente demostrado en términos de un prototipo operativo.

El dispositivo utiliza un campo eléctrico para acelerar el aire a velocidades previamente posibles sólo con el uso de sistemas tradicionales e inadecuados. Las pruebas de funcionamiento efectuadas han mostrado que el dispositivo prototipo enfría con eficacia significativa una superficie calentada activamente. Y esa refrigeración consume tan sólo 0,6 vatios de potencia.

El prototipo de chip enfriador contiene dos componentes básicos: un emisor y un colector. El emisor tiene una punta con radio de aproximadamente un micrón. La punta genera iones, partículas cargadas eléctricamente, que son propulsadas en un campo eléctrico hacia la superficie del colector. A medida que los iones viajan de la punta al colector, crean un chorro de aire que sopla a través del chip, llevándose el calor. El volumen del flujo de aire puede ser controlado al variar el voltaje entre el emisor y el colector.

Los resultados de esta investigación son significativos para aplicaciones futuras en el campo de la computación, que emplearán una densa circuitería para lograr mayor potencia de cálculo. Más circuitería es igual a más calor y a una necesidad mayor de tecnologías innovadoras de refrigeración que vayan más allá de los sistemas actuales de enfriamiento.