Ingenieros y científicos de la UCLA Escuela Henry Samueli de Ingeniería y Ciencias Aplicadas y SRI International, una organización sin ánimos de lucro de investigación y desarrollo con sede en Menlo Park, California, han creado un dispositivo delgado y flexible que podría mantener los teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles fresco y evitar el sobrecalentamiento.
La flexibilidad del sistema también significa que podría utilizarse eventualmente en electrónica portátil, sistemas robóticos y nuevos tipos de sistemas de enfriamiento personalizados. Es la primera demostración de un dispositivo de refrigeración de estado sólido basado en el efecto electrocalórico, un fenómeno en el que la temperatura de un material cambia cuando se le aplica un campo eléctrico. La investigación fue publicada 15 de septiembre en Science.
El método ideado por los investigadores de UCLA y SRI es muy eficiente en energía. Utiliza una fina película de polímero que transfiere el calor de la fuente de calor (una batería o procesador, por lo general) a un «disipador de calor», y alterna el contacto entre los dos mediante la conexión y apagado de la tensión eléctrica. Debido a que la película de polímero es flexible, el sistema podría adaptarse a dispositivos con curvatura compleja o con superficies en movimiento.
«Estábamos motivados por la idea de diseñar un sistema de enfriamiento personalizado», ha comentado Qibing Pei, UCLA, profesor de ciencia de materiales e ingeniería e investigador principal del estudio. «Por ejemplo, una almohadilla de enfriamiento activo podría mantener a una persona cómoda y por lo tanto reducir el consumo de electricidad para la construcción de aire acondicionado. O podría colocarse en una plantilla de zapatos o en un sombrero para mantener a un corredor cómodo en el cálido sol del sur de California. Es como un acondicionador de aire personal.»
Una aplicación más importante podría ser en electrónica móvil y portátil. Como saben la mayoría de los usuarios de teléfonos inteligentes y tabletas, los dispositivos tienden a calentarse cuando se utilizan, en particular con aplicaciones intensivas de energía como la transmisión de vídeo. Así que, aunque los dispositivos están hechos con radiadores de metal interior diseñados para extraer el calor de la batería y los procesadores de los ordenadores, todavía pueden sobrecalentarse, lo que puede incluso hace que se apaguen. Y el calor excesivo puede dañar los dispositivos ‘ componentes a lo largo del tiempo.
Esta tendencia al sobrecalentamiento sigue siendo un desafío importante para los ingenieros, y con la anticipada introducción de dispositivos electrónicos más flexibles, es un tema que los investigadores y los fabricantes de dispositivos están trabajando intensamente para abordar. Los sistemas de refrigeración en dispositivos más grandes como los acondicionadores de aire y los refrigeradores, que utilizan un proceso llamado compresión de vapor, son simplemente demasiado grandes para la electrónica móvil. (También son poco prácticos para los teléfonos inteligentes y la tecnología portátil porque utilizan un refrigerante químico que es un peligro para el medio ambiente).
«El desarrollo de sistemas de refrigeración prácticos eficientes que no utilizan refrigerantes químicos que sean potentes gases de efecto invernadero se está convirtiendo en más importante a medida que las naciones en desarrollo aumentan su uso del aire acondicionado«, dijo Roy Kornbluh, ingeniero de investigación de SRI.
El sistema UCLA-SRI también tiene ciertas ventajas sobre otro tipo avanzado de sistemas de enfriamiento, llamados enfriadores termoeléctricos, que requieren costosos materiales cerámicos y cuyas capacidades de enfriamiento aún no están a la altura de los sistemas de compresión de vapor.
Pei dijo que las otras aplicaciones potenciales de la invención podrían incluir ser utilizado en una almohadilla flexible para tratar lesiones o reducir el «ruido» térmico en cámaras termográficas, que son utilizadas por científicos y bomberos, y en dispositivos de visión nocturna, entre otros usos.
La investigación fue apoyada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada del Departamento de Energía-Energía y por la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea. Los investigadores han presentado una solicitud de patente de los EEUU, para el dispositivo, se van hacer de oro…
