Los científicos de materiales crean un nuevo compuesto que tiene una resistencia térmica hasta un 72% menor que algunos de los mejores metales líquidos

Los científicos de materiales crean un nuevo compuesto que tiene una resistencia térmica hasta un 72% menor que algunos de los mejores metales líquidos

Como entusiasta experimentado de la tecnología con inclinación por todo lo relacionado con la refrigeración y el rendimiento, debo decir que el reciente avance en el compuesto térmico coloidal de metal líquido por parte de la Universidad de Texas ciertamente ha despertado mi interés. Después de haber pasado innumerables horas overclockeando mis equipos y ajustando la configuración para obtener hasta el último rendimiento, puedo dar fe de la importancia de una buena pasta térmica para mantener temperaturas óptimas.


Si hay un tema que seguramente provocará una acalorada discusión entre los entusiastas de las PC, es la pasta térmica. Desde cuánto usar hasta qué forma aplicar, cada uno tiene su propia opinión sobre lo que está bien y lo que está mal. Sin embargo, un equipo de ingenieros de materiales en Texas cree que tienen la mejor respuesta sobre qué pasta es mejor y es un nuevo coloide de metal líquido.

Normalmente, la pasta térmica es una mezcla de partículas finas, como óxido de aluminio u óxido de zinc, suspendidas en silicona, que se asemeja a un líquido con estos sólidos dispersos en su interior. Es una opción común y confiable, pero si no eres un ávido overclocker, debería satisfacer perfectamente tus necesidades de refrigeración. Sin embargo, en los sistemas de refrigeración más avanzados, la gente suele preferir la alternativa más nueva llamada «metal líquido», que ha ganado popularidad entre los refrigeradores de alta gama.

La sustancia a la que te refieres es principalmente una mezcla de metales, a menudo conocida como mezcla eutéctica, que normalmente consiste en galio, indio y estaño (GaInSn). A veces se comercializan bajo la marca Galinstan. Curiosamente, algunos compuestos metálicos líquidos contienen pequeñas partículas de cobre para mejorar la conductividad térmica, lo que los hace excepcionalmente eficaces para reducir la resistencia a la transferencia de calor.

Por otro lado, un grupo de científicos e ingenieros de materiales de la Universidad de Texas ha creado una nueva sustancia notable que supera a las existentes (como informa Tom’s Hardware). Este coloide de metal líquido es en realidad una combinación de aleación GaInSn (pero otras aleaciones de galio también pueden funcionar) y partículas de nitruro de aluminio.

En lugar de mezclar todo al azar con una agitación vigorosa, el equipo optó por un procedimiento meticuloso. Al leer la hoja de datos adicional que acompaña al artículo de investigación, parece que este método es bastante fascinante.

En este estudio, desarrollamos metales líquidos coloidales (LM) utilizando un método mecanoquímico. Este proceso implicó aplicar una presión significativa para forzar al LM a entrar en la estructura cristalina de las partículas cerámicas. Como resultado, se establecieron fuertes interacciones entre el LM y el sólido al alinear los orbitales desocupados de los átomos metálicos en el LM con los pares de electrones solitarios de los átomos de nitrógeno que se encuentran en el nitruro de aluminio (AlN).

En resumen, esta «fuerza sustancial» se refiere a que el nuevo compuesto térmico posee una resistencia térmica significativamente menor en comparación con los principales metales líquidos del mercado, reduciéndola hasta en un 72%. Este interés por el material no surge de los ordenadores para juegos, sino del desarrollo de centros de datos a gran escala.

Según el profesor Guihua Yu, del departamento de ingeniería mecánica y del Instituto de Materiales de Texas, el uso de electricidad para enfriar centros de datos que consumen mucha energía y grandes sistemas electrónicos está aumentando rápidamente a un ritmo alarmante.

«Esa tendencia no se disipará pronto, por lo que es fundamental desarrollar nuevas formas, como el material que hemos creado, para una refrigeración eficiente y sostenible de dispositivos que funcionan a niveles de kilovatios e incluso a potencias mayores».

La velocidad a la que algo se enfría depende principalmente de dos factores: la diferencia de temperatura entre el elemento caliente y el agente refrigerante, y los obstáculos que obstaculizan el flujo de calor desde el elemento caliente al refrigerante. Si estos obstáculos son importantes, deberá reducir la temperatura del refrigerante para garantizar que se transfiera una cantidad suficiente de calor. Al reducir la resistencia térmica, puede utilizar menos refrigerante frío.

Como jugador, lo diría de esta manera: al mejorar el sistema de enfriamiento de mi equipo de juego con un nuevo compuesto térmico, podría ahorrar hasta un 5 % en el consumo de energía. Puede que no parezca mucho a primera vista, pero si consideras a toda la comunidad de jugadores, ¡esos ahorros ciertamente se acumularán!

Actualmente, este material no se produce a gran escala comercial, pero el equipo de investigación prevé que el coste del coloide Galinstan/AIN podría rondar los 50 centavos por gramo. No está claro cuánto costará el proceso de producción, pero dadas estas estimaciones bajas, parece que este proyecto de investigación puede tener aplicaciones en el mundo real en un futuro próximo.

2024-11-11 20:02