Lo sviluppo di un nuovo metodo di raffreddamento dei dispositivi elettronici
È stato recentemente annunciato un nuovo metodo di raffreddamento dei dispositivi elettronici che, se dovesse rivelarsi funzionante e facilmente applicabile, potrebbe determinare una vera e propria rivoluzione per diversi ambiti industriali, compreso quello dell’HVAC.
Visto che il problema del surriscaldamento è piuttosto comune quando si ha a che fare con l’elettricità, i progettisti sono spesso costretti a limitare i pericoli derivanti dal calore eccessivo, assemblando soluzioni tanto ingombranti quanto energivore.
Complicanza di grandissimo spessore, che potrebbe finalmente trovare una soluzione definitiva, proprio grazie allo sviluppo dell’innovativo approccio in questione. Certo, il tutto è ancora allo stato progettuale, ma le aspettative per il futuro sono davvero interessanti.
I metodi più comuni per il raffreddamento dei dispositivi elettronici
Come accennato in precedenza, uno degli effetti secondari, che si generano quando vi sono flussi di corrente elettrica attivi in un device, è l’emanazione di calore. Tale situazione è piuttosto mutevole e può variare per tutta una serie di fattori circostanziali, quali ad esempio l’intensità del flusso stesso.
Se i costruttori sono alla continua ricerca di espedienti in grado di garantire il raffreddamento dei dispositivi elettronici, è perché le temperature elevate rischiano di danneggiare seriamente gli apparecchi, rallentandone le prestazioni o (nel peggiore dei casi) addirittura compromettendone del tutto il funzionamento.
Nonostante esistano innumerevoli metodi per arginare il problema (per esempio, l’implementazione di componenti adibiti al solo controllo della temperatura, la scelta di specifici materiali costruttivi o l’utilizzo di design che favoriscano il flusso dell’aria), restano comunque dei grossi ostacoli che ne limitano la praticità:
- i materiali e i componenti possono essere estremamente costosi, come nel caso dei diffusori di calore in diamante;
- i sistemi di dispersione convenzionali necessitano tendenzialmente di un diffusore e di un dissipatore di calore. Il dissipatore dirige il flusso caldo verso il diffusore, che spesso viene installato sulla parte superiore del dispositivo. Dato che, però, la maggiore quantità di calore viene generata dalla parte inferiore del device, l’intera soluzione risulta poco efficace;
- quasi tutti gli espedienti necessitano di uno strato di “materiale di interfaccia termica” apposto tra il diffusore e il dispositivo.
Il nuovo approccio (attualmente in fase di studio da parte di un team congiunto di ricercatori dell’Università dell’Illinois e dell’Università della California) sembra tuttavia riuscire ad aggirare le varie criticità elencate e le sue caratteristiche vanno via via trasformandolo in una soluzione pratica, poco ingombrante e dai costi contenuti.
Un’invenzione dalle enormi potenzialità
Stando ai dati riportati, le ricerche condotte dalla squadra di ingegneri starebbero dunque originando un’alternativa tanto semplice quanto efficace. L’idea è quella di eliminare in toto i comuni dissipatori di calore, per sostituirli con un rivestimento (realizzato principalmente in rame) che in pratica va a coprire ogni componente del device. Tale espediente permette di:
- ottenere prestazioni termiche simili (se non addirittura superiori) ai metodi tradizionali;
- avere un ingombro minore;
- amplificare la potenza per unità di volume (gli esperimenti hanno dimostrato che può aumentare fino al 740%);
- non dover ricorrere a uno strato di materiale di interfaccia termica.
Vantaggi senza dubbio di grande valore che, se confermati, possono cambiare il modo di concepire il raffreddamento dei dispositivi elettronici in ogni settore dell’industria. Riuscire a ottenere caratteristiche come quelle elencate assicurerebbe, infatti, una produzione più rapida, più efficiente e più economica.
Per adesso le ricerche si stanno concentrando sullo svolgimento di test relativi all’affidabilità del rame. I rivestimenti sviluppati con un approccio tecnologico elettro-termo-meccanico si sono già dimostrati efficienti sia in aria che in acqua, ma bisogna condurre altri esperimenti per verificarne il comportamento in acqua bollente, in fluidi dielettrici bollenti e in ambienti ad alta tensione.
Pur trattandosi ad oggi di un progetto ancora in fase sperimentale, quello in questione ha di certo tutte le carte in regola per rivoluzionare, oltre che il settore dell’HVAC, anche l’intero ambito industriale.