Descubren cómo reducir el calentamiento en los dispositivos electrónicos

Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) y de la Universidad de Purdue (EEUU) han demostrado que el transporte de calor tiene un comportamiento similar al de un fluido viscoso cuando se estudia en la nanoescala, lo que abre la puerta a reducir el calentamiento en los dispositivos electrónicos.

El descubrimiento, que publica la revista 'Nature Communications', ha sido posible tras estudiar el calentamiento de pequeñas líneas de corriente situadas sobre un sustrato de silicio, simulando el comportamiento de los actuales transistores.

Así, los investigadores del Departamento de Física y del Departamento de Ingeniería Electrónica de la UAB, y del Birck Nanotechnology Center de la Universidad de Purdue han demostrado cómo estas líneas de metal se calientan de una forma que no se puede explicar a través de las leyes que rigen el comportamiento del calor en una experiencia cotidiana.

Un modelo teórico desarrollado por los estudiantes Pol Torres y Àlvar Torello, bajo la dirección de los profesores de la UAB Francesc Xavier Àlvarez y Xavier Cartoixà, ha permitido explicar las observaciones experimentales, demostrando que el calor presenta dificultades para girar cuando pasa del metal hacia el sustrato, tal y como ocurriría en el caso de un fluido viscoso que saliera de un conducto.

Según los investigadores, este fenómeno dificulta el enfriamiento de la línea de metal y en consecuencia su temperatura se incrementa hasta valores no explicables con los modelos actuales.

Durante su funcionamiento, las partes más activas de un dispositivo electrónico pueden acumular mucha energía térmica en zonas muy localizadas, llamadas 'Hot Spots'.

Esta acumulación de energía puede ser muy perjudicial para el correcto funcionamiento del dispositivo, y representa un cuello de botella que limita las prestaciones de los actuales procesadores.

Por ello, los investigadores han destacado que su descubrimiento abre la puerta a una mejor optimización del comportamiento térmico de estos dispositivos, ya que el modelo propuesto supone una mejora significativa respecto de los modelos teóricos que manejan actualmente los ingenieros de dispositivos, basados en la ley de Fourier.