Los plásticos termoconductores pronto podrían reemplazar los metales en aplicaciones informáticas

Muchos consumidores dan por sentado las potentes computadoras y productos electrónicos de hoy. Como la mayoría de los productos electrónicos de consumo están encerrados en atractivas cajas de plástico, es fácil ignorar la cantidad de ingeniería que se necesita para desarrollar estos increíbles dispositivos. Si bien se presta mucha atención al desarrollo de nuevo software y sistemas basados ​​en la nube, toda la industria de la electrónica de consumo depende de la existencia de procesadores increíblemente rápidos. Y los desafíos asociados con su desarrollo no radican solo en el diseño de circuitos y microchips. De hecho, uno de los mayores desafíos que enfrentan los esfuerzos actuales para hacer que los procesadores sean más potentes es la eliminación del exceso de calor mediante disipadores de calor. En un procesador, se realizan miles de millones de cálculos por segundo. Estos cálculos dependen de las corrientes electrónicas que fluyen a través de vías de metal cada vez más pequeñas. Como resultado de la pequeña área de sección transversal de los conductores, se genera mucho calor en el mismo proceso que los cables de una tostadora se calientan cuando una corriente fluye a través de ellos. Tradicionalmente, este calor ha sido absorbido por los disipadores de calor metálicos, que absorben el calor del procesador y lo conducen lejos, a menudo a las aletas o postes metálicos que luego liberan el calor al aire, que generalmente es llevado por un ventilador a alta temperatura. aplicaciones con motor. El uso de metales en lugar de plásticos para la producción de disipadores de calor históricamente ha tenido sentido: los metales son conductores naturales de electricidad, mientras que los plásticos suelen ser aislantes fuertes. Sin embargo, las ventajas inherentes de los plásticos (peso ligero, facilidad de moldeo y resistencia a la conducción de electricidad) han provocado que algunos investigadores y empresas comiencen a desarrollar plásticos que puedan conducir el calor de manera efectiva. Típicamente, esto se hace agregando aditivos como grafito o cerámica, incluyendo nitruro de aluminio y nitruro de boro, a los productos de plástico. El uso de plásticos para aplicaciones de absorción de calor tiene otra ventaja importante: los plásticos no se expanden casi tanto como los metales cuando se calientan. Este hecho simplifica enormemente la ingeniería de dispositivos electrónicos que contienen disipadores de calor de plástico. El costo principal que actualmente frena la expansión de la industria de plásticos termoconductores es el alto costo de producción. Según la publicación Plastics Technology, los plásticos termoconductores aún cuestan 2-2.5 veces más que los materiales tradicionales, lo que limita su uso a aplicaciones de alta gama. Si la historia de la industria del plástico es una guía, deberíamos esperar que los costos de estos materiales de alta tecnología caigan en el futuro. Si está interesado en los plásticos térmicamente conductores, le sugiero que lea este interesante artículo publicado en Popular Science, que describe un material plástico intrigante que conduce el calor en una sola dirección.