Film flessibile raffredda fino a 18,2 °C usando l'umidità dell'aria

Un dispositivo che lavora intensamente si surriscalda e, in un test guidato dal team di Seong Kyun Kim al DGIST, la sua superficie è passata da 72,3 °C a 54,1 °C una volta applicato un film flessibile. Nessuna pompa si è attivata, non è stata versata acqua e nessuna ventola ha girato. Il film ha fatto tutto sfruttando l'aria circostante.

Il bisogno è urgente. Il boom dell'IA ha spinto la costruzione di data center, e garantire l'elettricità e l'acqua necessarie al loro raffreddamento è diventata una sfida globale. Gli smartphone e le batterie dei veicoli elettrici (EV) devono affrontare un problema analogo: smaltire il calore da spazi molto ristretti. La soluzione più comune, il raffreddamento attivo, utilizza pompe o ventole che consumano elettricità e liquido refrigerante, e i cui sistemi complessi comportano costi di manutenzione significativi.

Esistono alternative passive, in particolare materiali che assorbono l'umidità dall'aria e la rilasciano evaporando, portando via il calore. Il problema è che la maggior parte di questi materiali igroscopici, cioè capaci di assorbire l'umidità, sono solidi cristallini rigidi. Non aderiscono saldamente alle superfici dei dispositivi e provocano corrosione. Il team del DGIST ha combinato la nanocellulosa, che immagazzina grandi quantità di umidità, con molecole ioniche organiche fortemente igroscopiche. Il risultato resta flessibile e appiccicoso anche quando è completamente asciutto, e continua ad assorbire l'umidità presente nell'aria negli ambienti secchi. Quando il dispositivo si scalda, quell'umidità evapora e abbassa la temperatura superficiale in tempo reale. Il materiale aderisce senza interstizi a metalli, semiconduttori e vetro e, secondo il team, non corrode, quindi può essere applicato direttamente sul dispositivo senza un rivestimento aggiuntivo.

«Il significato di questo studio va oltre la semplice messa a punto di un materiale ecologico», ha dichiarato Kim. «Affronta contemporaneamente più limiti dei materiali tradizionali per il raffreddamento passivo, tra cui la corrosività e la flessibilità e l'adesione insufficienti». Le riduzioni riportate hanno raggiunto i 18,2 °C e sono rimaste stabili per più di 12 ore di funzionamento continuo. Per un data center o per uno smartphone, questo significherebbe meno calore da smaltire con elettricità e acqua, se l'effetto si confermasse anche sulle apparecchiature reali. Le fonti non indicano tempi di commercializzazione, prezzi o produttori di dispositivi coinvolti, e i dati provengono dai test del team stesso: il passo successivo è dunque una validazione indipendente su hardware reale in funzione.