Técnica a laser resfria chips de silício para aumentar velocidade

O calor é um grande obstáculo para os engenheiros em eletrônica que pretendem produzir chips mais rápidos. Um número maior de cálculos significa a movimentação de mais elétrons nos semicondutores, o que gera mais calor.
Como o excesso de calor torna os chips instáveis, os fabricantes utilizam dissipadores de calor, refrigeradores ou ventiladores, mantendo temperaturas seguras para seu funcionamento.

Então, e se a água ou outro líquido pudesse circular no silício? Haveria um melhor resfriamento e os chips ficariam mais rápidos.
Esse é um dos objetivos de uma pesquisa realizada por Chunlei Guo e Anatoliy Vorobyev, do Instituto de Ótica da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos.
Com o uso de um laser de pulso curto e alta intensidade, eles criaram pequenas ranhuras no silício, as quais mostraram uma forte capilaridade - conduzindo a água rapidamente, mesmo contra a gravidade.
Segundo Guo, a técnica a laser descrita no periódico Optics Express era antes utilizada em metais: "Nós percebemos que aquilo que estávamos fazendo mudava incrivelmente as propriedades da superfície", explicou ele. "O metal se tornou muito hidrofílico."
Eles concluíram que poderiam fazer o mesmo com o silício, que normalmente é hidrofóbico, ou seja, repele a água.
Os pesquisadores então criaram ranhuras de aproximadamente uma polegada de comprimento e 100 mícrons (cerca de 1/250 de polegada) de distância.
As ranhuras não são lisas: controlando o laser com cuidado, os cientistas foram capazes de criar cavidades em escala nano e protuberâncias. Elas melhoram as propriedades umidificadoras do material e aumentam a possibilidade de movimentar grandes quantidades de água ou outros fluidos refrigeradores.
De acordo com Guo, "o líquido flui pela superfície de maneira tão eficaz, que essa seria uma forma extremamente eficiente de eliminar totalmente o calor."
Estas estruturas finas também têm a propriedade de aprisionar fótons, de forma que o silício com as ranhuras pareça muito preto, disse ele. Isso também pode ser útil na produção de chips mais refrigerados, pois as superfícies escuras irradiam melhor o calor do que as mais claras.