Un team di ricercatori dell’Università dell’Illinois a Urbana-Champaign e dell’Università della California a Berkeley hanno pubblicato recentemente un articolo, intitolato “High-Efficiency cooling via the monolithic integration of copper on electronic devices” (raffreddamento ad alta efficienza attraverso l’integrazione monolitica del rame nei dispositivi elettronici), nel quale illustrano i benefici che una nuova tecnologia di rivestimento conformazionale in rame potrebbe portare all’industria. Addirittura, si parta di un aumento del 740%, rispetto agli attuali dissipatori in rame, a livello di potenza per unità di volume.

Tarek Gebrael, dottorando in ingegneria meccanica e autore principale del lavoro, ha spiegato che i correnti dissipatori presentano tre problemi principali: alcuni modelli più avanzati usano materiali conduttori piuttosto costosi e difficili da scalare (come i diamanti); i modelli convenzionali combinano un heatspreader e heatsink e, “in molti casi, la maggior parte del calore viene generata sotto al dispositivo”; e l’uso di un materiale di interfaccia termica tra il dissipatore e il componente da raffreddare, che non permette di ottenere prestazioni ottimali.

La soluzione a questi tre problemi è di utilizzare un rivestimento del dissipatore che copre l’intero dispositivo, creando un’ampia superficie di raffreddamento. Nell’articolo si legge:

L’approccio consiste nel rivestire i dispositivi con uno strato isolante di poly(2-chloro-p-xylylene) (parylene C) e poi con un rivestimento conforme di rame. Questo permette al rame di essere in prossimità degli elementi che generano calore, eliminando la necessità di materiali di interfaccia termica e fornendo prestazioni di raffreddamento migliori rispetto alle tecnologie esistenti.

Un altro indubbio vantaggio viene evidenziato da Gebrael: “con il nostro rivestimento si possono impilare molti più circuiti stampati nello stesso volume, rispetto ai dissipatori di calore tradizionali raffreddati a liquido o ad aria“.

La ricerca al momento ha mosso solo i suoi primi passi, basandosi su semplici test effettuati su circuiti stampati, ma in futuro sarà necessario anche verificare la durata del rivestimento, fondamentale per pensare a immettere sul mercato prodotti che impiegano questa tecnologia. Attualmente, non ci resta che attendere pazientemente la sua evoluzione nel corso dei prossimi anni.