La polvere di ceramica potrebbe rivoluzionare i tradizionali metodi di raffreddamento

Un nuovo materiale di interfaccia termica colloidale promette di superare significativamente le prestazioni dei metalli liquidi disponibili in commercio.

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a cura di Andrea Maiellano

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Un nuovo materiale di interfaccia termica colloidale promette di superare significativamente le prestazioni dei metalli liquidi disponibili in commercio. Sviluppato dai ricercatori della Cockrell School of Engineering, dell'Università del Texas, questo innovativo materiale è composto da una miscela di lega Galinstan e nitruro di alluminio ceramico (ovvero pllvere ceramica), ingegnerizzata attraverso tecniche di meccanochimica.

Il nuovo materiale potrebbe rivoluzionare il raffreddamento dei sistemi ad alta potenza, riducendo costi e complessità. Secondo i ricercatori, può superare le migliori alternative commerciali di metallo liquido del 56-72%. Questo avanzamento è particolarmente rilevante per i data center energivori, dove circa il 40% del consumo energetico è dedicato al raffreddamento.

Questo nuovo materiale sembra essere oltre il 70% più efficace del metallo liquido attualmente utilizzato per il raffreddamento.

Il professor Guihua Yu ha sottolineato l'importanza di sviluppare nuove soluzioni per il raffreddamento efficiente e sostenibile di dispositivi che operano a livelli di potenza di kilowatt e oltre. Il nuovo TIM può ridurre del 65% l'energia necessaria per la pompa di raffreddamento, rendendolo particolarmente adatto per applicazioni ad alta intensità energetica.

Kai Wu, autore principale dello studio, ha affermato che questa tecnologia "può consentire un raffreddamento sostenibile in applicazioni ad alta intensità energetica, dai data center all'aerospaziale, aprendo la strada a tecnologie più efficienti ed ecologiche". Si prevede che sarà una soluzione particolarmente interessante per i data center dedicati all'intelligenza artificiale.

La caratteristica distintiva di questo nuovo materiale è il suo processo di produzione, che utilizza la meccanochimica. Una lega di metallo liquido chiamata Galinstan (composta da gallio, indio e stagno) viene miscelata con particelle microscopiche insolubili di nitruro di alluminio ceramico. La tecnica meccanochimica assicura una dispersione ottimale della ceramica nel metallo liquido, risultando in proprietà termiche superiori.

I ricercatori hanno ottenuto resistenze al trasferimento di calore tra il 56% e il 72% inferiori rispetto ai migliori metalli liquidi attualmente disponibili (che potete trovare comunemente su Amazon). Questo significativo miglioramento potrebbe avere un impatto considerevole sull'efficienza energetica dei sistemi di raffreddamento su larga scala.

Sebbene la ricerca si concentri principalmente sulle applicazioni per data center, il riferimento a marchi popolari tra gli appassionati di PC, come Thermal Grizzly, suggerisce che questa tecnologia potrebbe presto essere disponibile anche per il mercato consumer. La speranza è che il metodo di produzione e gli ingredienti di questo nuovo materiale possano essere commercializzati in tempi relativamente brevi, portando benefici sia all'industria che agli utenti finali.

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