Nuove strade per il raffreddamento a nanotubi

Qualche anno fa avevamo avuto modo di accennare ad uno studio condotto da un gruppo della Purdue university e relativo all'impiego di nanotubi di carbonio per incrementare e rendere più efficiente lo scambio termico di un chip con il proprio dissipatore, sfruttando il fenomeno di ionizzazione dell'aria per produrre microcorrenti in grado di coadiuvare la dissipazione termica.

Proprio in questi giorni circolano informazioni riguardanti un nuovo studio, condotto da un altro gruppo di ricerca della stessa università, che si propone anch'esso di impiegare i nanotubi di carbonio allo scopo però di realizzare una superficie di scambio, tra chip e dissipatore, in grado di ottimizzare il trasferimento di calore.

E' precisamente il Birck Nanotechnology Center del Purdue Discovery Park ad occuparsi del progetto. La realizzazione prevede la collocazione di dendrimeri (strutture macromolecolari tridimensionali, ramificate e simmetriche, simili alla forma di un cristallo di neve) sulla superficie di un chip di silicio e l'impiego di piccole particelle di metallo che fungano da catalizzatori. Il tutto viene poi immesso in una atmosfera composta da gas metano il quale a sua volta viene scisso nei componenti carbonio ed idrogeno grazie ad una esposizione alle microonde.

Il carbonio liberatosi dalla scissione si lega ai dendrimeri e si aggrega sulla superficie formando dei nanotubi. La struttura dei nanotubi di carbonio realizzati con questa tecnica è paragonabile a quella di una rete metallica a maglie esagonali arrotolata più volte su se stessa: tale caratteristica conferisce ai nanotubi una elevata robustezza e stabilità strutturale, una buona efficienza nel trasferimento di calore e permette di limitare la comparsa di difetti. Al fine di rispondere a precise esigenze di impiego, i ricercatori hanno dichiarato che è possibile, tramite un metodo non meglio precisato, poter controllare e definire il diametro dei nanotubi e la densità dei tubi stessi.

Attualmente il problema della conducibilità termica, causato dalle microscopiche bolle d'aria che si vengono a formare nella superfice disomogenea (sempre parlando a livello microscopico) del dissipatore e del package del processore, viene contenuto mediante l'impiego di paste termoconduttive. In realtà il progetto portato avanti dal gruppo di ricercatori permette di ottenere risultati migliori anche per via della possibilità di attuare un contatto diretto tra il chip ed il suo dissipatore.

Per un approfondimento rimandiamo alla pubblicazione della notizia presos il sito della Purdue University.