Película arrefece dispositivos até 18,2 °C só com humidade do ar

Um dispositivo a trabalhar intensamente aquece e, num teste dirigido pela equipa de Seong Kyun Kim, no DGIST, a sua superfície passou de 72,3 °C para 54,1 °C depois de se pressionar sobre ela uma película flexível. Nenhuma bomba foi ligada, não foi derramada água e nenhuma ventoinha girou. A película fez o trabalho aproveitando o ar à sua volta.

A necessidade é urgente. O boom da IA impulsionou a construção de centros de dados, e garantir a eletricidade e a água necessárias ao seu arrefecimento tornou-se um desafio global. Os telemóveis e as baterias dos veículos elétricos (VE) enfrentam um problema relacionado: têm de libertar calor em espaços muito confinados. A resposta habitual, o arrefecimento ativo, recorre a bombas ou ventoinhas que consomem eletricidade e fluido refrigerante, e cujos sistemas complexos implicam custos de manutenção significativos.

Existem alternativas passivas, nomeadamente materiais que absorvem humidade do ar e a libertam à medida que evapora, levando consigo o calor. O problema é que a maioria destes materiais higroscópicos, ou seja, que absorvem humidade, são sólidos cristalinos rígidos. Não aderem firmemente às superfícies dos dispositivos e provocam corrosão. A equipa do DGIST combinou nanocelulose, que armazena uma grande quantidade de humidade, com moléculas iónicas orgânicas fortemente higroscópicas. O resultado mantém-se flexível e aderente mesmo completamente seco, e continua a absorver humidade do ar em ambientes secos. Quando o dispositivo aquece, essa humidade evapora e baixa a temperatura à superfície em tempo real. O material adere sem falhas a metais, semicondutores e vidro e, segundo a equipa, não corrói, pelo que pode ser aplicado diretamente sobre um dispositivo sem revestimento adicional.

«A importância deste estudo vai além do simples desenvolvimento de um material ecológico», afirmou Kim. «Resolve simultaneamente várias limitações dos materiais convencionais de arrefecimento passivo, incluindo a corrosividade e a flexibilidade e a adesão insuficientes.» As reduções registadas chegaram a 18,2 °C e mantiveram-se durante mais de 12 horas de funcionamento contínuo. Para um centro de dados ou um telemóvel, isso significaria menos calor a remover com eletricidade e água, se o efeito se confirmar em equipamentos reais. As fontes não indicam um calendário comercial, um preço nem a fabricante de dispositivos envolvida, e os números provêm dos testes da própria equipa, pelo que o próximo passo é a validação externa em hardware em funcionamento.