Nanomateriales que transportan el calor hacia la dirección deseada

Una nueva forma de diseñar materiales trabajados a escala nanométrica podría utilizarse para fabricar chips de ordenador que no se calienten demasiado mientras funcionan, o materiales que puedan convertir el calor residual de los componentes eléctricos en energía.

Los chips de ordenador están repletos de miles de millones de transistores microscópicos que permiten una potente computación, pero que también generan una gran cantidad de calor. La acumulación de calor puede ralentizar un procesador de ordenador y hacerlo menos eficiente y fiable. Los ingenieros se valen de disipadores de calor para mantener frescos los chips, a veces junto con ventiladores o incluso sistemas de refrigeración líquida; sin embargo, estos métodos suelen requerir mucha energía para funcionar.

Un equipo que incluye a Giuseppe Romano y Steven Johnson, ambos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos, ha adoptado un enfoque diferente.

Estos investigadores han desarrollado un algoritmo y un software que pueden diseñar automáticamente un material a nanoescala capaz de conducir el calor de una manera específica, como por ejemplo canalizando el calor hacia una sola dirección.

Como estos materiales se miden en nanómetros (un cabello humano tiene unos 80.000 nanómetros de grosor), podrían utilizarse en chips de ordenador que puedan disipar el calor por sí solos gracias a la geometría del material.

Esta imagen muestra la microestructura de un nanomaterial que ha sido digitalizada de modo que pueda ser analizada y optimizada mediante el método computacional de Romano y sus colegas. Este método diseña nanomateriales que conducen el calor de forma muy específica. (Imagen: gentileza de los investigadores, modificada por MIT News. CC BY-NC-ND 3.0)

Los investigadores desarrollaron su sistema partiendo de técnicas computacionales que se han utilizado tradicionalmente para desarrollar grandes estructuras, y adaptaron tales técnicas para crear materiales a nanoescala con propiedades térmicas muy específicas. (Fuente: NCYT de Amazings)