Raffreddamento dei circuiti elettronici possibile con nanotubi di carbonio

26 Aprile 2019 Ingegneria elettrica, elettronica ed ottica

Il raffreddamento dei circuiti elettronici è un pensiero fisso che riguarda molti campi della scienza dato che oggi i computer vengono utilizzati sempre di più per eseguire simulazioni di ogni tipo, sempre più complesse e che utilizzano chip che tendono a scaldarsi sempre di più.
Un gruppo di ricercatori dell’Università di Campinas (UNICAMP), Brasile, dichiara che è possibile utilizzare un sistema di raffreddamento a stato solido per raffreddare i dispositivi elettronici.

A questa conclusione sono arrivati tramite simulazioni al computer (si tratta dunque di uno studio teorico) secondo cui sarebbero proprio i nanotubi di carbonio ad avere il potenziale maggiore per raffreddare i circuiti elettronici.
Una tecnologia, che secondo i ricercatori brasiliani, sarebbe già all’orizzonte e potrebbe rappresentare un’alternativa efficiente ed ecologica agli attuali sistemi di raffreddamento (si pensi, per esempio, a quelli utilizzati nei server).

Come dichiara Alexandre Fonseca, ricercatrice che ha condotto lo studio insieme all’ex studente Tiago Cantuário, “Il raffreddamento a stato solido è un giovane campo di ricerca con risultati promettenti. Il metodo che abbiamo studiato si basa sul cosiddetto effetto elastocalorico (ECE), che fa uso di variazioni di temperatura in un sistema in risposta a stress meccanici”.
I ricercatori hanno analizzato questo effetto simulando l’uso di nanotubi di carbonio leggermente deformati, deformazione che porta ad una variazione di temperatura.

Riproducendo questo processo computazionalmente per un ciclo termodinamico completo, i ricercatori hanno visto che buone quantità di calore venivano estratte dal nano ubo se questo era in contatto ideale con un determinato mezzo solido con coefficienti di prestazione buoni rispetto ad altri fenomeni di scambio termico.

Inoltre la deformazione dei nanotubi, che genera questo effetto e che vede esclusivamente l’espansione e il conseguente rilassamento della struttura, fa sì che la stessa struttura non venga modificata e che non sia soggetta a difetti. Un vantaggio che permette di non perdere le capacità del materiale di svolgere la funzione.