Disipadores Revolucionarios

Disipadores Revolucionarios

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En la escuela de Ingeniería Mecánica del Georgia Institute of Technology han desarrollado dos inventos que con una alta probabilidad revolucionarán el concepto de enfriamiento de procesadores y chips en general.

Los prototipos están funcionando y algo me dice que la manga de geeks se va a hacer millonaria.

Jet Marte en acción

El primer invento en cuestión es un sistema de jets sintéticos. Nada que ver con aviones, no. Por jets se entiende “eyección a chorro”.

El Synjet, como lo han bautizado, es algo parecido a uno de esos típicos parlantes como el que traen los gabinetes. Un diafragma dentro de una cavidad que le sirve como estructura. El sistema no tiene piezas móviles, pero cuando se le suministra una vibración inducida por ejemplo por componentes piezoeléctricos, el diafragma vibra a una velocidad de entre 100 y 200 hertz, produciendo un flujo de aire que según los inventores, es más mejol que el de un ventilador.

¿Porqué es mejor? Por varias razones. El hecho de tener piezas móviles hace que un ventilador gaste mucha energía en disipación de roce. El diafragma vence un roce mucho menor al vibrar, por lo cual una de estas unidades Synjet gasta un tercio de la energía que un ventilador de igual flujo.

Más aún, el ventilador tiene puntos ciegos en donde su misma estructura le impide tirar aire, e incluso el aire que sí logra dirijir a veces “le hace el quite” a la superficie del disipador, desperdiciando su capacidad de enfriar.

El Synjet emite un chorro de aire que se puede dirigir con mucha presición, y es más, el chorro de aire se mueve como un pequeño vórtice. Es un flujo turbulento que maximiza en contacto entre partículas de manera que es capaz de retirar más calor por flujo unitario de aire. A consecuencia de esto, el Synjet es de dos a tres veces más eficiente que un ventilador equivalente… multipliquemos por el ahorro energético y tenemos un sistema 6 a 9 veces mejor que los ventiladores.

Según dicen los entendidos, este sistema es tanto más eficiente que usando simples disipadores de aluminio se podría retirar más calor que con el más cabrón de los actuales disipadores de cobre. Eso implica ahorros sustanciales para los fabricantes, aunque no necesariamente para los consumidores.

El Synjet puede hacerse del tamaño que se desee, por lo cual no hay impedimento para usarlo en aplicaciones en donde el espacio es restringido, como celulares y PDA, los cuales no tendrán que gastar toda la batería en mantener un ventilador andando.

Tiembla heatpipe

El segundo invento es todavía más cabrón que el primero.

Se trata del llamado Vibration Induced Droplet Atomization (VIDA) una tecnología que remueve calor a través de un fluído atomizado que puede ser simplemente agua.

Me explico. Cuando el agua se evapora, esto es, cambia de fase, absorbe una importante cantidad de calor. Esto explica que cuando transpiras y el sudor se evapora, la temperatura de tu cuerpo baja rápidamente, aunque la lógica apuntaría a que el sudor, que sale a varios grados por sobre la temperatura ambiente, debiera darte más calor, no?

Es el mismo ejemplo del picnic en donde envolvían las bebidas en un paño mojado. Cuando la humedad del paño se evapora, el agua toma una importante cantidad de calor de los objetos que la rodean, en este caso la cocacola que hay dentro de la botella.

Pues bien, evaporar a partir de un líquido en estado natural es bastante lento. En cambio, un líquido atomizado tiene mucha superficie de contacto y se evapora rápidamente (pueden hacer el experimento usando cualquer clase de rociador, como el que trae un glassex).

Ahora, sería bastante complejo tener a un esclavo apretando un rociador sobre nuestro CPU 24 horas diarias, verdad? Por otro lado, pretender que el líquido se atomizara/evaporara por baja presión nos llevaría a un sistema tradicional de cambio de fase, con compresores, evaporadores, válvulas isoentálpicas, mangueras indestructibles y todo lo que ello implica.

El sistema VIDA se ahorra todo ese problema, por que la atomización del líquido la consiguen proyectándolo sobre una superficie que vibra (mismo principio piezoeléctrico del Synjet), dispersándolo en minúsculas gótitas que se evaporan sumamente rápido. El cooler consistiría en una cajita que contiene todo el fluído, más el dispositivo de vibración.

Luego de evaporarse retirando calor, el fluído se condensaría sobre las paredes y el techo de la cajita, volviendo a caer sobre el vibrador que lo proyectaría sobre la superficie a enfriar.

Este sistema, que en el papel asemeja a la lógica de los heatpipes, dicen en Georgia que es mucho pero muy superior a éstos.

Si bien el Synjet es un sistema más simple, tiene limitaciones físicas y por muy bueno que sea, su enfriamiento no se la puede con ciertas aplicaciones. El VIDA, en cambio, tiene un potencial mucho mayor. Actualmente están logrando retirar 400W por centímetro cuadrado, y pretenden llegar a 1000W… esto es más calor que el que genera incluso un Prescott.

Por lo pronto estos dos inventos suculentos están en etapa de prototipo, pero sin ir más lejos ya hay empresas e instituciones, empezando por el gobierno gringo, que quieren implementar esta tecnología.

Fuente:
Georgia Research Tech News