Madeira queimada vai tirar calor dos processadores de nova geração

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/10/2022

O humilde material à base de madeira pode salvar a alta tecnologia dos materiais monoatômicos.
[Imagem: Kojiro Uetani/TUS]

Baixa tecnologia salva alta tecnologia

A próxima geração de processadores e demais chips certamente fará uso dos filmes finos, tirando proveito dos materiais bidimensionais, ou monoatômicos.

Antes disso, porém, será necessário desenvolver um sistema de dissipação de calor para os componentes de película fina, uma vez que os materiais convencionais dos dissipadores de calor são volumosos e não podem ser integrados a eles.

Ou seja, precisamos de materiais de difusão térmica que sejam finos e flexíveis o suficiente para serem integrados a esses componentes ultrafinos.

A solução apresentada por Kojiro Uetani e colegas da Universidade de Ciências de Tóquio, além de curiosa, parece ter pouco a ver com esses materiais de altíssima tecnologia e extremamente delicados.

Uetani sintetizou um material que não poderá se incomodar em ser chamado de "madeira queimada": É uma matriz de celulose, o principal constituinte das paredes celulares das plantas, sobre a qual é disperso um pó à base de carbono resultante da combustão da mesma celulose - ou seja, essencialmente uma fuligem.

É claro que dá para descrever tudo em termos técnicos mais rebuscados: É um material de difusão termal composto por uma matriz de nanofibras de celulose à qual são incorporadas fibras de carbono.

O importante, porém, é o resultado.

Processo e amostras dos materiais sintetizados pela equipe a partir de celulose e resíduos de combustão (CF são fibras de celulose, CNFs são nanofibras de celulose e CRs são resíduos de combustão).
[Imagem: Kojiro Uetani et al. - 10.1021/acsami.2c09332]

Para reciclar é só queimar

O material apresentou uma alta anisotropia de condutividade térmica no plano de 433%, juntamente com uma condutividade de 7,8 W/mK na direção alinhada e 1,8 W/mK na direção ortogonal no plano.

Além das excelentes propriedades térmicas, outra grande vantagem dos filmes de fibras e nanofibras de celulose é a sua reciclabilidade. Os pesquisadores conseguiram recuperar as fibras de carbono queimando a matriz de celulose, permitindo que fossem reaproveitadas.

"O lixo que nós humanos geramos tem um enorme impacto ambiental. Os enchimentos de transferência de calor, em particular, são muitas vezes materiais especializados e caros. Como resultado, queríamos criar um material que não fosse desperdiçado após o uso, mas que pudesse ser recuperado e reutilizado para outras aplicações," disse o professor Uetani.

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