Nuevo método de enfriamiento pasivo utiliza evaporación capilar para disminuir la temperatura en entornos informáticos.
Ingenieros de una universidad están imitando el proceso de sudoración para enfriar microchips.
Investigadores de la Universidad de California en San Diego han creado una innovadora tecnología de enfriamiento que imita el proceso de sudoración de los animales para regular la temperatura corporal. Este nuevo sistema, que funciona de manera pasiva, emplea la evaporación para eliminar el calor de dispositivos electrónicos, lo que representa una alternativa potencial a los métodos de enfriamiento convencionales utilizados en centros de datos y espacios de computación de alto rendimiento.
Con el crecimiento del procesamiento de datos debido a la expansión de la inteligencia artificial y la computación en la nube, la generación de calor está aumentando considerablemente. Actualmente, el enfriamiento representa casi el 40% del consumo energético de un centro de datos, y se espera que esta cifra se duplique globalmente para 2030.
El núcleo del sistema es una membrana de fibra que contiene una red de pequeños poros interconectados. Este diseño permite que el líquido refrigerante se desplace a través de la superficie por acción capilar. A medida que el líquido se evapora, elimina de manera eficiente el calor sin necesidad de energía adicional. Según Renkun Chen, profesor en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de UC San Diego y co-líder del proyecto, la evaporación puede disipar una mayor cantidad de calor utilizando menos energía en comparación con los sistemas de enfriamiento tradicionales, ya sean de aire o líquido.
Los investigadores realizaron pruebas con la membrana en diversas condiciones térmicas, logrando manejar más de 800 vatios por centímetro cuadrado, un récord para este tipo de sistema de enfriamiento, manteniendo un rendimiento constante durante varias horas. A diferencia de las membranas porosas convencionales, que suelen fallar por obstrucción o ebullición, Chen y su equipo encontraron un equilibrio óptimo en el tamaño y la estructura de los poros de la membrana.
Originalmente diseñadas para filtración, estas membranas de fibra se consideraron inexploradas en el ámbito de la evaporación. Chen enfatiza que, gracias a las características estructurales únicas de los poros interconectados y su tamaño adecuado, estas membranas pueden ser ideales para el enfriamiento evaporativo eficiente. Lo sorprendente fue que, con la debida refuerzo mecánico, no solo soportaron el alto flujo de calor, sino que también mostraron un rendimiento excepcional bajo estas condiciones.
Los investigadores consideran que la membrana aún no ha alcanzado su máximo potencial y se encuentran en proceso de perfeccionar el diseño. Además, están trabajando en su integración en placas frías, que son dispositivos planos utilizados para enfriar chips como CPUs y GPUs. La intención del grupo es comercializar esta tecnología a través de una startup, con el objetivo de ofrecer soluciones de enfriamiento escalables y de bajo consumo energético a medida que aumenta la demanda global de datos.
