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La solución perfecta: el microchip que se autorefrigera

La industria de la computación está trabajando en mejorar sus procesos de producción y eficiencia, sobre todo lo que tiene que ver con el ahorro de energía.

Por eso, una investigación de la revista Nature indica la importancia de la construcción de microchips autorefrigerantes y que disminuyendo aún más su tamaño, puedan ser útiles para las compañías fabricantes.

«En consecuencia, la refrigeración, con su enorme consumo de energía y agua, tiene un impacto ambiental cada vez mayor, y se necesitan nuevas tecnologías para extraer el calor de una manera más sostenible, es decir, requiriendo menos agua y energía. La incorporación de refrigeración líquida directamente dentro del chip es un enfoque prometedor para una gestión térmica más eficiente», manifiesta el abstract del estudio.

«Los esfuerzos de investigación sustanciales se han centrado en mejorar la trayectoria térmica entre el punto caliente y el refrigerante», explican los autores del estudio. «Pero la capacidad de extracción de calor está fundamentalmente limitada por la resistencia térmica entre el semiconductor [internal-link post_id="747745" sponsored="false"]hardware[/internal-link] y el empaque».

POWERlab Matioli

Los investigadores proponen un chip «co-diseñado», que integra elementos de enfriamiento directamente en el propio chip, denominado «codiseño microfluídico-electrónico», los canales de refrigerante enterrados están integrados en todo el dispositivo, lo que permite una disipación y gestión uniformes del calor.

Se hizo una prueba empírica de esta investigación, donde el científico e ingeniero mecánico de ese informe, Tiwei Wei, construyeron un sistema integrado de una sola matriz.

Imagen utilizada con permiso del titular de los derechos de autor

El mismo Wei sostuvo que, «anticipamos que el co-diseño de microfluidos y electrónica será apropiado para el diseño de electrónica con conciencia térmica y eficiente en energía. Esto puede ayudar a resolver desafíos críticos en aplicaciones electrónicas, así como a habilitar futuros convertidores de potencia integrados en un chip para apoyar la electrificación de nuestra sociedad de manera sostenible».

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Los investigadores utilizaron datos de la misión Juno a Júpiter, que también ha realizado sobrevuelos de Europa, para ver cuánto hidrógeno se liberaba de la superficie de la luna. Medidos con el instrumento Jovian Auroral Distributions Experiment (JADE) de Juno, estos datos se pueden usar para estimar cuánto oxígeno se está produciendo, y se cree que es de solo 26 libras por segundo, en comparación con las estimaciones anteriores de hasta 2,000 libras por segundo.
Esta vista de la luna helada Europa de Júpiter fue capturada por el generador de imágenes JunoCam a bordo de la nave espacial Juno de la NASA durante el sobrevuelo cercano de la misión el 29 de septiembre de 2022. Datos de imagen: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Procesamiento de imágenes: Kevin M. Gill CC BY 3.0
"Cuando la misión Galileo de la NASA sobrevoló Europa, nos abrió los ojos a la compleja y dinámica interacción que Europa tiene con su entorno. Juno trajo una nueva capacidad para medir directamente la composición de las partículas cargadas que se desprenden de la atmósfera de Europa, y no podíamos esperar para echar un vistazo más detrás de la cortina de este emocionante mundo acuático", dijo el científico de JADE Jamey Szalay de la Universidad de Princeton en un comunicado. "Pero de lo que no nos dimos cuenta es de que las observaciones de Juno nos darían una restricción tan estricta sobre la cantidad de oxígeno producido en la superficie helada de Europa".

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