Investigadores de la UCLA han desarrollado el primer transistor térmico de estado sólido de su tipo que algún día podría usarse para controlar mejor el calor en dispositivos electrónicos. Esta tecnología, combinada con otras tecnologías avanzadas, puede ayudar a diseñar procesadores más rápidos y potentes.
El calor es el enemigo número uno de los dispositivos electrónicos. Como señala correctamente el Instituto de Ingeniería Eléctrica y Electrónica (IEEE), históricamente los disipadores de calor se han utilizado para eliminar pasivamente el exceso de calor de las fuentes de calor. Los métodos activos que involucran partes móviles o fluidos también han tenido éxito, pero requieren tiempo para levantarse de manera efectiva y cumplir con los requisitos de carga.
Por el contrario, los transistores térmicos están diseñados para controlar el flujo de calor mediante campos eléctricos. Como explica el IEEE, el transistor térmico de los investigadores utiliza una fina película de moléculas que actúa como canal para el transistor. Al aplicar un campo eléctrico, los enlaces de la película se vuelven más fuertes, aumentando su conductividad térmica.
El transistor térmico del equipo es intrigante en muchos sentidos. En primer lugar, en comparación con otros métodos de disipación de calor, solo requiere una pequeña cantidad de energía eléctrica para controlar el flujo de calor y la conductividad térmica es 13 veces mayor que la de las soluciones de movimiento molecular. Es más, se puede utilizar en múltiples paquetes en un solo paquete para mejorar el rendimiento térmico, pero también ayuda a detectar puntos calientes en nuevos diseños, como chips apilados tridimensionales.
El autor principal, Yongjie Hu, señaló que los científicos e ingenieros han tenido durante mucho tiempo un fuerte deseo de controlar la transferencia de calor de la misma manera que controlan los dispositivos electrónicos, pero esto ha sido un esfuerzo desafiante.
La mejor parte es que no se trata de una situación en la que tengas que elegir un método de enfriamiento u otro. No hay ninguna razón por la que los transistores térmicos no puedan combinarse con otras tecnologías emergentes, como sustratos alternativos, nuevos diseños y tecnologías de refrigeración existentes, para lograr resultados óptimos.
La investigación relacionada del equipo se publicó recientemente en la revista Science:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abo4297
Si bien es prometedora, Hu reconoció que la tecnología aún se encuentra en sus primeras etapas de desarrollo y que las iteraciones futuras deben demostrar un mejor rendimiento.