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Refrigeração magnética sem magnetismo tira calor de processadores
A aplicação de um campo magnético, que interfere com os chips, foi substituída pela deformação dos materiais magnetocalóricos. [Imagem: Moya et al./Nature Materials]
Refrigeração a gás e refrigeração magnética
Recentemente, pesquisadores anunciaram uma tecnologia microfluídica passiva que promete resfriar os processadores de computador com grande eficiência.
O pesquisador espanhol Luis Hueso acredita ter encontrado uma solução ainda mais promissora.
A equipe de Hueso desenvolveu uma nova tecnologia de refrigeração magnética para chips que retira o calor explorando a tensão a que os materiais dos circuitos integrados são submetidos.
Os aparelhos de refrigeração tradicionais, seja uma geladeira, um freezer ou um aparelho de ar condicionado, funcionam com base na compressão e na expansão de um gás.
Quando o gás é comprimido, ele passa para o estado líquido e, quando se expande, evapora-se novamente. Para evaporar, ele precisa de calor, que extrai do material com o qual está em contato, resfriando-o.
Já a refrigeração magnética utiliza um material magnético em vez de um gás, com ciclos de magnetização e desmagnetização substituindo os ciclos de compressão e expansão do gás.
O princípio básico é o efeito magnetocalórico, uma propriedade apresentada por certos materiais que alteram a sua temperatura quando são submetidos a um campo magnético.
O problema é que aplicar um campo magnético dentro dos equipamentos eletrônicos ultraminiaturizados atuais pode gerar uma série de efeitos colaterais, com o campo interagindo com o processador, a memória etc.
Magnetismo sem campos magnéticos
Hueso então teve uma ideia inusitada: substituir a aplicação de um campo magnético pela deformação dos materiais magnetocalóricos.
"Ao esticar o material e, em seguida relaxá-lo, tem-se um efeito semelhante ao de um campo magnético, induzindo assim o efeito magnetocalórico responsável pelo arrefecimento", explica Hueso.
"Esta nova tecnologia nos dá uma técnica de resfriamento mais local e mais controlada, sem interferir com os outros componentes do aparelho, e em linha com a tendência de miniaturização dos dispositivos tecnológicos," acrescentou.
O material utilizado é uma fina lâmina, com 20 nanômetros de espessura, fabricada com lantânio, cálcio, manganês e oxigênio (La0.7Ca0.3MnO3).
"Tecnologicamente, não há qualquer obstáculo para usá-lo em geladeiras, freezers etc, mas economicamente não vale a pena por causa do tamanho," ressalta Hueso, referindo-se ao preço de fabricação do novo material.
Bibliografia:
Giant and reversible extrinsic magnetocaloric effects in La0.7Ca0.3MnO3 films due to strain
X. Moya, L. E. Hueso, F. Maccherozzi, A. I. Tovstolytkin, D. I. Podyalovskii, C. Ducati, L. C. Phillips, M. Ghidini, O. Hovorka, A. Berger, M. E. Vickers, E. Defay, S. S. Dhesi, N. D. Mathur
Nature Materials
Vol.: 12, 52-58
DOI: 10.1038/nmat3463
Fonte: Inovação Tecnológica
A aplicação de um campo magnético, que interfere com os chips, foi substituída pela deformação dos materiais magnetocalóricos. [Imagem: Moya et al./Nature Materials]
Refrigeração a gás e refrigeração magnética
Recentemente, pesquisadores anunciaram uma tecnologia microfluídica passiva que promete resfriar os processadores de computador com grande eficiência.
O pesquisador espanhol Luis Hueso acredita ter encontrado uma solução ainda mais promissora.
A equipe de Hueso desenvolveu uma nova tecnologia de refrigeração magnética para chips que retira o calor explorando a tensão a que os materiais dos circuitos integrados são submetidos.
Os aparelhos de refrigeração tradicionais, seja uma geladeira, um freezer ou um aparelho de ar condicionado, funcionam com base na compressão e na expansão de um gás.
Quando o gás é comprimido, ele passa para o estado líquido e, quando se expande, evapora-se novamente. Para evaporar, ele precisa de calor, que extrai do material com o qual está em contato, resfriando-o.
Já a refrigeração magnética utiliza um material magnético em vez de um gás, com ciclos de magnetização e desmagnetização substituindo os ciclos de compressão e expansão do gás.
O princípio básico é o efeito magnetocalórico, uma propriedade apresentada por certos materiais que alteram a sua temperatura quando são submetidos a um campo magnético.
O problema é que aplicar um campo magnético dentro dos equipamentos eletrônicos ultraminiaturizados atuais pode gerar uma série de efeitos colaterais, com o campo interagindo com o processador, a memória etc.
Magnetismo sem campos magnéticos
Hueso então teve uma ideia inusitada: substituir a aplicação de um campo magnético pela deformação dos materiais magnetocalóricos.
"Ao esticar o material e, em seguida relaxá-lo, tem-se um efeito semelhante ao de um campo magnético, induzindo assim o efeito magnetocalórico responsável pelo arrefecimento", explica Hueso.
"Esta nova tecnologia nos dá uma técnica de resfriamento mais local e mais controlada, sem interferir com os outros componentes do aparelho, e em linha com a tendência de miniaturização dos dispositivos tecnológicos," acrescentou.
O material utilizado é uma fina lâmina, com 20 nanômetros de espessura, fabricada com lantânio, cálcio, manganês e oxigênio (La0.7Ca0.3MnO3).
"Tecnologicamente, não há qualquer obstáculo para usá-lo em geladeiras, freezers etc, mas economicamente não vale a pena por causa do tamanho," ressalta Hueso, referindo-se ao preço de fabricação do novo material.
Bibliografia:
Giant and reversible extrinsic magnetocaloric effects in La0.7Ca0.3MnO3 films due to strain
X. Moya, L. E. Hueso, F. Maccherozzi, A. I. Tovstolytkin, D. I. Podyalovskii, C. Ducati, L. C. Phillips, M. Ghidini, O. Hovorka, A. Berger, M. E. Vickers, E. Defay, S. S. Dhesi, N. D. Mathur
Nature Materials
Vol.: 12, 52-58
DOI: 10.1038/nmat3463
Fonte: Inovação Tecnológica