Pesquisadores desenvolvem possível nova maneira de resfriar chips de computador

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Stanford desenvolveu a teoria para uma nova maneira de resfriar objetos aquecidos. Em seu artigo publicado na revista Physical Review Letters, a equipe descreve seu estudo da radiação térmica e como ela pode ser usada para resfriar o objeto desejado.

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Em primeiro lugar, os objetos irradiam e recebem calor do ambiente, e pesquisas já estabelecidas apontaram que os objetos irradiam o calor em um espectro. O calor irradiado de um objeto atinge um certo pico em uma certa frequência e isso é determinado pela temperatura atual do objeto.

Uma maneira simples de olhar para isso é que quando o número de fótons de entrada para um objeto é maior do que o número de fótons de saída, o objeto começará a aumentar sua temperatura. Com tudo isso em mente, a equipe de pesquisadores desenvolveu uma ideia que poderia acelerar os fótons irradiados, e em teoria, seria capaz de acelerar o processo de resfriamento.

A ideia dos pesquisadores envolve um dispositivo com um índice de refração que foi feito para oscilar no tempo. O dispositivo, teorizaram, poderia ser baseado em tecnologia existente, como moduladores acústico-ópticos, que têm materiais que vibram em resposta a ondas sonoras. Fótons passando pelo material oscilante receberiam um impulso energético.

Estrutura física para demonstrar resfriamento induzido por modulação

Os pesquisadores levaram sua teoria um passo adiante propondo uma maneira de criar um dispositivo baseado em suas ideias — colocando camadas de materiais finos com boas qualidades de isolamento em cima de um objeto a ser resfriado, como um chip de computador. Uma fonte de luz poderia então ser usada para modular o índice de refração das camadas individuais, dando aos fótons que emergem do objeto um impulso energético e resultando no resfriamento mais rápido.

Os pesquisadores reconhecem que um dispositivo baseado em suas ideias provavelmente funcionaria apenas em pequenos objetos, como os já mencionados chips de computador. Eles também notam que o sistema de resfriamento resultante precisaria de energia extra para alimentar a fonte de luz. Mas seus cálculos também mostraram que tal dispositivo funcionaria nos limites mais elevados de eficiência.

O artigo dos pesquisadores, intitulado ‘Photonic Refrigeration from Time-Modulated Thermal Emission’ (PhysRevLett.124.077402), pode ser visto aqui.

Via: TweakTown, Phys.org