Novo material térmico oferece resfriamento 72% superior às pastas convencionais

Os data centers, que armazenam e processam vastas quantidades de informações, estão esquentando – tanto no sentido figurado quanto no literal. Com a crescente demanda por processamento e armazenamento, manter esses centros funcionando a temperaturas seguras é um desafio cada vez mais caro e intensivo em energia. Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade do Texas pode ter encontrado uma solução inovadora: um novo material de interface térmica (TIM) capaz de dissipar calor de maneira muito mais eficaz que os melhores produtos do mercado.

O novo TIM combina a liga metálica líquida Galinstan com partículas de nitreto de alumínio cerâmico, criando um composto que superou em 56-72% os produtos de resfriamento de metal líquido mais avançados atualmente disponíveis. Nos testes de laboratório, o material conseguiu dissipar até 2.760 watts de calor em uma área de apenas 16 centímetros quadrados, uma marca impressionante para a indústria.

Esse alto desempenho é possível graças a um processo mecanoquímico avançado, que permite a mistura dos materiais em condições extremamente precisas. Esse processo cria interfaces em gradiente, facilitando a transferência de calor de forma muito mais eficaz do que os materiais atuais. “O consumo de energia para resfriamento de data centers e outros grandes sistemas eletrônicos está subindo rapidamente”, explica Guihua Yu, professor da Cockrell School of Engineering e líder do estudo. “Esse é um problema crescente, e precisamos de soluções inovadoras, como o material que desenvolvemos.”

Hoje, cerca de 40% da energia total consumida por data centers é destinada ao resfriamento, o equivalente a 8 terawatts-hora por ano. Com a eficiência aprimorada do TIM, os pesquisadores estimam que o consumo de energia para operar bombas e ventiladores de resfriamento poderia ser reduzido em até 65%. Em uma escala global, isso se traduz em uma economia de 13% no uso de energia para resfriamento de data centers, resultando em uma redução de aproximadamente 5% no consumo energético total dessas instalações.

Essa inovação não só beneficia a sustentabilidade, mas também diminui os custos operacionais de data centers, que, com o novo material, poderiam abrigar mais processadores geradores de calor em um espaço menor, sem risco de superaquecimento.

Próximos passos: Quando o novo TIM chegará ao mercado?

Embora o potencial do novo TIM seja promissor, ele ainda está em fase de testes e aprimoramento para uso em escala industrial. A equipe da Universidade do Texas está trabalhando para produzir lotes maiores do material e iniciar testes em data centers reais com parceiros da indústria. Esse processo é fundamental para avaliar o desempenho e a viabilidade econômica do TIM em ambientes complexos e sob condições de uso intenso.

Por enquanto, é provável que o TIM seja primeiro implementado em grandes centros de dados e servidores corporativos, onde os ganhos de eficiência energética e a economia de custos são mais urgentes. O uso em computadores pessoais ainda não está previsto, mas especialistas esperam que, com o sucesso dos testes, o novo material possa eventualmente ser adaptado para o mercado de consumo.