Dispositivos eletra´nicos, incluindo smartphones e computadores porta¡teis tablet, estãose tornando cada vez mais avana§ados e compactos. Amedida que seu desempenho aumenta e seu tamanho diminui, esses dispositivos geram mais calor, o que pode reduzir sua segurança e causar quebras.

Nos últimos anos, os engenheiros tem tentado desenvolver estratanãgias que possam impedir o superaquecimento da eletra´nica. Uma solução proposta envolve o uso de dissipadores de calor , camadas que promovem a propagação e dissipação do calor no interior dos dispositivos.

Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign e da Universidade da Califa³rnia, Berkeley (UC Berkeley) desenvolveram recentemente uma estratanãgia alternativa que poderia resfriar a eletra´nica de forma mais eficiente do que outras soluções existentes. Sua estratanãgia, apresentada em um artigo publicado na Nature Electronics , ébaseada no uso de dissipadores de calor compostos por uma camada isolante elanãtrica de poli (2-cloro- p - xilileno) (Parileno C) e um revestimento de cobre.

“Nosso artigo recente foi o culminar de nossos esforços para produzir dissipadores de calor de revestimento para resfriamento de eletra´nicos de alta eficiência”, disse Tarek Gebrael, um dos pesquisadores que realizaram o estudo. "A motivação era permitir a dissipação de calor eficaz da eletra´nica de alta densidade de energia".

Os dissipadores de calor são sistemas de refrigeração compostos por materiais com alta condutividade tanãrmica, como cobre e aluma­nio. Esses sistemas podem espalhar o calor gerado pelos dispositivos em uma área desuperfÍcie maior, facilitando a dissipação do calor no ambiente circundante.

"A vantagem de usar nossos dissipadores de calor de revestimento isolante éque eles cobrem totalmente o dispositivo eletra´nico, incluindo a parte superior, inferior e laterais do dispositivo", explicou Gebrael. "Isso éimpossí­vel com dissipadores de calor padrãoque geralmente são adicionados na parte superior do dispositivo ou com planos de cobre PCB padra£o. Ao obter esses revestimentos isolantes, conseguimos fornecer mais rotas para o calor sair do dispositivo eletra´nico , o que se traduz em um melhor desempenho de refrigeração."

No passado, as equipes desenvolveram técnicas semelhantes que evitam o superaquecimento abrindo mais "rotas" para o calor deixar os dispositivos eletra´nicos. As soluções propostas anteriormente, no entanto, utilizam materiais muito caros, como o diamante. Isso os torna difa­ceis de desenvolver e implementar em larga escala.

Gebrael e seus colegas avaliaram seus dissipadores de calor revestidos de cobre em uma sanãrie de testes e descobriram que eles tiveram um desempenho extremamente bom. Especificamente, sua solução alcana§ou um aumento de até740% na potaªncia por unidade de volume em comparação com os dissipadores de calor de cobre refrigerados a ar padrãousados ​​hoje.

"Esse resultado nota¡vel deriva da eficácia de nossos espalhadores em dissipar o calor, bem como do volume compacto que ocupam quando aplicados em placas de circuito impresso", disse Gebrael. "Esse recurso permite encaixar mais eletra´nicos em um espaço menor sem problemas de superaquecimento, o que éessencial para criar as plataformas de tecnologias futuras (IA, realidade aumentada etc.)".

No futuro, os dissipadores de calor desenvolvidos por essa equipe de pesquisadores podera£o ser usados ​​para resfriar dispositivos eletra´nicos de forma mais eficiente, sem a necessidade de materiais caros. Notavelmente, a receita de revestimento que eles propuseram combina processos que já estãoem uso na indústria eletra´nica. Isso poderia facilitar ainda mais sua aplicação em ambientes do mundo real e sua comercialização.

"Agora estamos investigando a confiabilidade e durabilidade de nossos revestimentos em ambientes específicos ( águafervente, fluidos dielanãtricos ferventes, ciclos tanãrmicos e ambientes de alta tensão) por longos períodos de tempo", acrescentou Gebrael. "Queremos garantir que nossos revestimentos mantenham seu desempenho de resfriamento superior. Tambanãm estamos implementando os revestimentos com ma³dulos de energia e placas de GPU em grande escala, enquanto usamos apenas placas de teste simples no trabalho inicial."