Ingeniería Mundial. METAMATERIALES. El Calor de las Baterías Realimenta Circuitos Electrónicos

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Crearon un sistema para aprovechar mejor la energía de los circuitos electrónicos. Se enfoca la producción de un dispositivo para demostrar sus propiedades industriales.

(17/03/2017 – Agencia CyTA-Instituto Leloir)-. El calor generado por las baterías eléctricas, sumado al del ambiente, pone en riesgo la vida útil de los circuitos electrónicos contenidos en celulares, computadoras, laptops, sistemas de refrigeración, satélites, sistemas de inyección de automóviles y otros productos.

Con el objeto de limitar ese problema, investigadores argentinos buscan crear dispositivos que puedan manipular el calor dentro de los sistemas electrónicos a fin de incrementar su eficiencia. Y para eso, trabajan en el diseño de “metamateriales”: materiales compuestos con propiedades extraordinarias, imposibles de conseguir en la naturaleza o en el mercado.

“Hoy se desarrollan dispositivos para bloquear, concentrar o evacuar el calor. Pero nuestra propuesta va más allá: no sólo queremos lograr esos objetivos, sino también aprovechar integralmente el calor con objetivos complementarios a los originales”, señaló a la Agencia CyTA-Leloir, el doctor en ingeniería Victor Fachinotti, investigador del CONICET en el Centro de Investigación de Métodos Computacionales (CIMEC), que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Litoral (UNL), en Santa Fe, Argentina.

Junto a dos colaboradores, el ingeniero Ignacio Peralta y el doctor en ingeniería Ángel Ciarbonetti, ambos becarios de CONICET, Fachinotti demostró mediante simulación computacional que desviar el flujo térmico de una zona a aislar es más efectivo que recubrirla con un aislante.

“Incluso, el calor podría ser desviado a partes del sistema donde pueda ser útil, por ejemplo, para dar calefacción o inducir la deformación en microactuadores [dispositivos que transforman la energía eléctrica o térmica en un movimiento controlable]. Eso tiene aplicaciones interesantes en circuitos electrónicos o en satélites, muy expuestos al calor y con partes muy sensibles al mismo”, subrayó Fachinotti.

Los investigadores también diseñaron modelos de concentradores de calor que podrían usarse para incrementar la eficiencia de colectores y celdas solares, como así también preservar el calor de hornos y cámaras de combustión industriales.

“Otra aplicación posible es la evacuación de la mayor cantidad posible de calor de una zona determinada, lo que incrementaría la eficiencia de los radiadores empleados en calefacción, automóviles, circuitos integrados de computadoras y otros equipos”, añadió Fachinotti quien también es profesor adjunto en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Hídricas de la UNL.

Captura de pantalla mostrando el sistema propuesto por los investigadores del CIMEC para aprovechar mejor la energía de los circuitos electrónicos. Ahora buscan fabricar un dispositivo para demostrar sus propiedades industriales.

Un ejemplo de metamaterial que podría servir para esos fines, explicó el investigador, es un laminado de cobre y la silicona PDMS,  que conduce mucho más calor en una dirección (la de las láminas) que en la transversal.

 

 

Los autores del avance: el doctor en ingeniería Victor Fachinotti (centro), investigador del CONICET en el Centro de Investigación de Métodos Computacionales (CIMEC), de la ciudad de Santa Fe, que depende del CONICET y de la Universidad Nacional de Litoral, y y dos de sus colaboradores, el ingeniero Ignacio Peralta (der.) y el doctor en ingeniería Ángel Ciarbonetti, becarios del CONICET, Argentina.