Inventan un nuevo tipo de transistor que refrigerará tus dispositivos futuros

A día de hoy todo chip o dispositivo semiconductor genera calor. Lo hacen al controlar el flujo de electricidad que pasa por ellos. Provocando que estos generen temperaturas muy altas donde dejan de ser operativos, lo que lleva a la necesidad de sistemas de refrigeración para sacar el calor fuera del chip. Pues bien, una solución a futuro son los transistores térmicos y la versión del concepto ideada por la Universidad de California pueden darnos una idea de porque podrían estar en unos años en multitud de dispositivos.

¿Qué son los transistores térmicos?

Pues son transistores que permiten controlar el flujo de calor generado por los transistores convencionales. Es decir, tienen el objetivo de expulsar el calor y mantenerlos a la temperatura adecuada. Su diferencia principal es que no es una tecnología que se monte fuera del chip, sino dentro del mismo.. Pues bien, de un tiempo, a esta parte se trata de un concepto en desarrollo por parte de los laboratorios de varios centros de investigación.

El caso concreto del que hablaremos en esta entrada se lo debemos al equipo del profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de California en Los Ángeles, dirigido por Yongjie Hu, quien al hablar de su implementación de los transistores térmicos, ha declarado lo siguiente:

«Siempre ha habido un deseo por parte de los científicos e ingenieros de controlar la transferencia de calor de la misma forma que controlamos la electrónica, pero ha sido un auténtico desafío»

Los transistores térmicos pueden generar un campo eléctrico para controlar el flujo del calor. ¿La ventaja respecto a los modelos de refrigeración convencionales? El hecho que pueden refrigerar mucho más rápido que las partes mecánicas. Y es que no hemos de olvidar que uno de los problemas de los estados de Boost o de frecuencia aumentada es que si bien podemos variar la velocidad de reloj a altas velocidades, la liberación de calor es mucho más lenta, por lo que el uso de esta tecnología buscaría poder liberar el calor a altas velocidades.

¿Cómo funcionan?

Para hacerlo han desarrollado una fina película compuesta por moléculas de una sustancia llamada carboranetiol, creadas por los investigadores, y que refuerzan sus enlaces moleculares con el calor, lo cual aumenta la conductividad térmica de la película, la cual, por cierto, mide solo de una molécula de grosor. Esto permite mover el calor de los transistores hacia afuera a una gran velocidad, concreta hasta un 1300% más rápido que soluciones convencionales, aparte de convertirlo en el sistema de refrigeración más pequeño del mundo.

Aunque lo impresionante aquí es que puede mover el calor a una frecuencia de un millón de veces por segundo, no es la velocidad que tiene un transistor convencional, pero como ya hemos dicho, la ventaja de los transistores térmicos no es otra que mueven el calor hacia afuera de los chips mucho más rápido que otros sistemas de refrigeración.

En todo caso, no hemos de olvidar que los transistores térmicos son un descubrimiento reciente, tardaremos años en ver los primeros productos comerciales que usen este concepto para refrigerar los componentes electrónicos de los diferentes dispositivos.