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Nanotubos de carbono para evitar aquecimento excessivo de microprocessadores.

Livrar-se do calor é um dos principais problemas que os desenvolvedores de microprocessadores enfrentam. Construir um processador rápido e poderoso acarreta, frequentemente, uma série de problemas de transporte térmico que são além de caros, difíceis de resolver. No entanto, um novo estudo pode fornecer um método novo e eficiente de resfriamento destes microprocessadores, cada vez mais potentes. Uma equipe de pesquisadores do Laboratório Nacional de Lawrence Berkeley (EUA) colaborou com engenheiros da Intel para chegar a um método de transporte térmico eficaz usando nanotubos de carbono.

Os pesquisadores podem ter descoberto uma maneira de resfriar microprocessadores por meio de nanotubos de carbono ligados a superfícies metálicas, utilizando moléculas orgânicas. Essas moléculas orgânicas foram utilizadas para formar uma ligação covalente entre o metal e os nanotubos de carbono, resultando em um mecanismo de transporte térmico que oferece um aumento radical na eficiência da transferência de calor. Uma vez que as ligações covalentes entre os nanotubos de carbono e as superfícies de metal são formadas utilizando um processo à baixa temperatura, ele também pode ser aplicado em microprocessadores sem danificar seus circuitos bastante sensíveis.



Nanotubos de carbono, mais uma possibilidade: dissipação de calor em microprocessadores.

Créditos: Washington University.


"Nós desenvolvemos métodos para a formação de ligação covalente que são possíveis tanto com os metais que formam óxidos, como alumínio e silício, quanto com os metais mais nobres, como ouro e cobre", afirmou o físico Frank Ogletree, do Laboratório de Berkeley. "Em ambos os casos, a aderência mecânica é aperfeiçoada para que as ligações superficiais sejam fortes o suficiente para "puxar" um conjunto de nanotubos de carbono fora do seu substrato de crescimento e melhorar significativamente o transporte de calor através da interface."

Como os nanotubos de carbono são um dos condutores de calor mais eficientes que existe, esse estudo pode resultar em futuras aplicações para o material. "A condutividade térmica de nanotubos de carbono excede a do diamante e mesmo a de qualquer outro material natural. No entanto, como os nanotubos de carbono são bastante estáveis quimicamente, suas interações químicas com a maioria dos outros materiais são relativamente fracas, o que contribui para uma alta resistência térmica", comentou Ogletree.

Ogletree e seus colegas publicaram o artigo na revista Nature Communications. O estudo também despertou o interesse de fabricantes de microprocessadores como a Intel, que visitou a micro-fundição de Berkeley durante o decorrer do estudo.

"A Intel chegou à Fundição Molecular, em Berkeley, querendo melhorar o desempenho de nanotubos de carbono nos dispositivos. Trabalhando com Nachiket Raravikar e Ravi Prasher, que eram ambos engenheiros da Intel quando o projeto foi iniciado, fomos capazes de aumentar e fortalecer o contato entre os nanotubos de carbono e as superfícies de outros materiais. Isso reduz a resistência térmica e melhora substancialmente a eficiência do transporte de calor", explica um dos pesquisadores.

TechTimes (Tradução-AGS).


Nota do Scientific Editor: O trabalho "Enhanced thermal transport at covalently functionalized carbon nanotube array interfaces", que deu origem a esta notícia, é de autoria de Sumanjeet Kaur, Nachiket Raravikar, Brett A. Helms, Ravi Prasher & D. Frank Ogletree, tendo sido publicado na revista Nature Communications 5, Article number 3082 (2014), podendo ser acessado no link http://dx.doi.org/10.1038/ncomms4082.


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