Ver a enorme ventoinha (ventilador + radiador) que "circunda" o processador de um microcomputador pode colocar importantes questões sobre o aumento de potência prometido para os futuros celulares, que deverão surfar na Web e afixar vídeos sobre belas telas. Como resfriar circuitos claramente menores que aqueles de um computador? Seriam necessárias luvas anticalor para telefonar? Seguramente não, mas devem ser encontradas soluções, porque somente a redução de consumo elétrico talvez não seja o suficiente.

Pesquisadores americanos e finlandeses exploraram uma idéia: construir um radiador miniatura com nanotubos de carbono, essas pequenas estruturas, feitas de carbono puro, ocas, mas cheias... de promessas. A equipe do Instituto Politécnico Rensselaer (Troy, Nova Iorque, EUA), associada aos finlandeses da Universidade de Oulu, criaram inicialmente uma espécie de "pacote" retangular de 1,2 milímetro de comprimento, no qual os nanotubos estão estreitamente colados uns nos outros. Em seguida, com laser, "esculpiram" pequenas hastes verticais, cada uma composta de um feixe de nanotubos.

Na foto, o bloco refrigerador, de 0,4 mm de lado, comporta 10 x 10 hastes verticais, cada uma feita de um feixe de nanotubos. As retas mostram o aumento de temperatura medida no circuito de teste, em função da potência elétrica que lhe é solicitada, sem radiador (retas vermelhas) e com (retas azuis). As retas cheias são obtidas sem convecção forçada, aquelas tracejadas com fluxos variáveis de nitrogênio (os mais elevados correspondendo às retas menos inclinadas).

Créditos: Rensselaer/Robert Vajtai

O bloco de 1,2 milímetro foi, a seguir, cortado em três pedaços quadrados, comportando cada um cem hastes. Visto ao microscópio, o conjunto tem exatamente a forma desses radiadores que se coloca sobre os processadores (que antes deveriam ser chamados convectores).

Prova dos fatos

Para verificar a eficiência de sua invenção, os cientistas fixaram os blocos sobre circuitos termométricos, que podiam ser aquecidos à vontade, por uma corrente mais ou menos forte. Resultado comprovador: a dissipação de calor é 11% maior para os circuitos com nanotubos. Com um fluxo de nitrogênio (para permitir uma convecção forçada), esse número alcança 19%. "Esses números correspondem à performance dos melhores condutores térmicos", constata Robert Vajtai, um dos pesquisadores da equipe americana. A eficiência observada equivale àquela do cobre, o melhor de todos, embora mais caro.

Os nanotubos aportam, sobretudo, um ganho quanto ao peso e o volume que permitirão aos circuitos integrados seguir em sua miniaturização incessante. Essas mesmas equipes (financiadas pela Nokia) continuam a se debruçar sobre seu trabalho, principalmente para melhorar a forma do radiador e aumentar a troca térmica entre ele e o circuito.

À esquerda, o bloco de 1,2 mm de comprimento portando os feixes de nanotubos (a barra mede 500 micrômetros). Ao centro, uma vista da haste, ligeiramente piramidal (a barra mede 50 micrômetros). À direita, detalhe dos nanotubos alinhados (a barra mede 5 micrômetros). No box, imagem de microscopia eletrônica de um nanotubo isolado (a barra preta mede 50 nanômetros).

Crédito: Robert Vajtai et al.

Rensselaer News. (http://www.rpi.edu/), consultado em 23 de abril, 2007 (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o trabalho original ao qual se refere esta notícia de autoria de K. Kordás, G. Tóth, P. Moilanen, M. Kumpumäki, J. Vähäkanga e A. Uusimäki, intitulado "Chip cooling with integrated carbon nanotube microfin architectures", foi publicado na revista Appl. Phys. Lett. 90, 123105, em março de 2007.

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