Un estudi fet a Barcelona obre la porta a poder controlar la calor en ordinadors i mòbils

Un estudi liderat per investigadors de l'Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB) ha observat per primera vegada ones tèrmiques en germani, un material semiconductor, en una troballa que pot permetre una futura millora del rendiment dels dispositius electrònics.

Segons ha anunciat aquest dimecres l'ICMAB, un centre adscrit al Consell Superior de Recerques Científiques (CSIC), la troballa de l'estudi, que ja ha estat publicat en la revista Science Advances, obre la porta a controlar la calor en ordinadors i telèfons mòbils i, amb això, aconseguir un maneig més eficient d'aquests aparells.

La calor s'origina quan els àtoms vibren i es transfereix per difusió a temperatura ambient, encara que es tracta d'una energia bastant difícil de controlar i, sovint, les estratègies per a manipular-la resulten bastant ineficaces.

Per exemple, és comú que s'acumulin grans quantitats de calor residual en ordinadors, telèfons mòbils, televisors i, en general, en la majoria dels dispositius electrònics.

No obstant això, si la calor es transportés a través d'ones, com passa amb la llum, oferiria noves alternatives per a poder-lo controlar, especialment gràcies a les propietats d'aquestes ones tèrmiques que, fins al moment, només s'havien observat en uns pocs materials, com en l'heli sòlid o, recentment, en el grafit.

Ara, l'estudi liderat per l'ICMAB, en col·laboració amb les universitats Autònoma de Barcelona i de Cagliari (Itàlia), ha reportat la presència, a temperatura ambient, d'ones tèrmiques en germani sòlid, un material semiconductor utilitzat habitualment en electrònica, similar al silici.

«No esperàvem trobar aquests efectes ondulatoris, coneguts com a segon so, en aquesta mena de material, ni en aquestes condicions», ha assegurat l'investigador de l'ICMAB i director del projecte, Sebastián Reparaz.

El descobriment es va produir en estudiar la resposta tèrmica d'una mostra de germani sota l'efecte d'un làser, produint una ona de calor oscil·lant d'alta freqüència en la seva superfície.

Els experiments van demostrar que, contràriament al que es creia fins ara, la calor no es dissipava per difusió, sinó que es propagava en el material a través d'ones tèrmiques.

Segons Reparaz, la troballa d'aquests efectes ondulatoris en germani obren un «ventall il·limitat de possibles aplicacions», encara que abans d'això serà necessari comprovar si aquesta forma de propagació de la calor es dóna també en qualsevol altre material.

El fet de poder controlar la propagació de la calor a través de les propietats de les ones genera, segons el parer dels investigadors, noves vies per a millorar el disseny de les pròximes generacions d'aparells tèrmics i electrònics.