Preguntas de simulación de lectura del IELTS de abril de 2018: es hora de calmarse
Preguntas de simulación de lectura del IELTS 2018: Es hora de refrescarse
Diciembre 65438 + 3 días, 2006
Extraído de la edición impresa de The Economist
1 Los refrigeradores son el epítome de la tecnología voluminosa: resistentes, confiables y un poco aburridos. No han cambiado mucho durante el último siglo, pero no es necesario. Se basan en una idea poderosa y efectiva: absorber calor evaporando un líquido cerca del objeto que desea enfriar y luego liberar el calor bombeando el vapor a otra parte y condensándolo. Este método de bombear calor de un lugar a otro fue muy útil para la humanidad cuando la función principal de un refrigerador era conservar los alimentos y servir como aire acondicionado para enfriar los edificios. Sin embargo, el mundo tecnológico actual requiere refrigeración de alta tecnología. Las bombas de calor ya no están a la altura. La gente busca algo que los reemplace.
Un grupo de materiales candidatos se denominan materiales paraeléctricos. Cuando cambia la temperatura, estas celdas actúan como baterías: se conectan electrodos a las celdas y producen una corriente eléctrica. Este efecto se utiliza en cámaras infrarrojas. Una pequeña matriz de material paraeléctrico podría detectar el calor emitido, por ejemplo, por una persona, y el patrón de salida eléctrica de la matriz podría usarse para construir una imagen. Pero hasta hace poco nadie había prestado mucha atención a lo contrario de este proceso. Sin embargo, existe la situación contraria. Pase una corriente adecuada a través de un material paraeléctrico y se enfriará.
Alex Mischenko de la Universidad de Cambridge está estudiando este efecto inverso. Utilizando películas paraeléctricas disponibles comercialmente, él y sus colegas han producido caídas de temperatura cinco veces mayores que las registradas anteriormente. Esto podría ser suficiente para transformar el fenómeno de una curiosidad de laboratorio a una aplicación comercial.
En cuanto a cuáles podrían ser esas aplicaciones, el Dr. Mischenko aún no lo sabe. Aun así, creó una empresa para localizarlos. Espera utilizar sus hallazgos para fabricar refrigeradores y aires acondicionados domésticos más eficientes. Sin embargo, el dinero real puede estar en enfriar la computadora.
5 Los gadgets que contienen microprocesadores son cada vez más populares desde hace tiempo. La Ley de Moore describe la duplicación del número de transistores en un chip cada 18 meses, y un resultado es que la cantidad de calor generado también se duplica. De hecho, se ha más que duplicado, porque además de aumentar en número, los componentes también son cada vez más rápidos. Cada vez que se realiza una operación lógica dentro de un microprocesador, se libera calor, por lo que cuanto más rápido es el procesador, más calor genera. Duplicar la frecuencia cuadriplica la producción de calor. Y la frecuencia se ha duplicado muchas veces. Los primeros chips Pentium vendidos por Intel, la empresa del Dr. Moore, en 1993 funcionaban a 60 millones de veces por segundo. El Pentium 4, el último procesador de escritorio de "un solo núcleo", funciona 3.200 millones de veces por segundo.
6Manejar este calor es un obstáculo importante para una mayor miniaturización y velocidad. El interior de un ordenador de sobremesa suele alcanzar los 80 grados centígrados. A 85°C dejan de funcionar. El ajuste del disipador de calor de su procesador (una caja de cobre o aluminio diseñada para disipar el calor) se lleva al límite. Lo mismo ocurre con el ajuste del ventilador encima del disipador de calor. La idea de pasar de los procesadores de un solo núcleo a sistemas que distribuyan la potencia de procesamiento primero entre dos y luego cuatro subunidades para distribuir la carga térmica también parece haber seguido su curso.
Una forma de solucionar este problema puede ser un segundo fenómeno físico extraño, el efecto termoeléctrico. Al igual que los materiales paraeléctricos, este material genera electricidad a partir de una fuente de calor y refrigeración a partir de una fuente de energía. A diferencia de la paraelectricidad, un gran número de investigadores ya están trabajando en ella.
8El truco para conseguir un buen material termoeléctrico es una estructura cristalina en la que los electrones puedan fluir libremente, pero el camino de los fonones (vibraciones que transportan calor más grandes que los electrones) se interrumpan constantemente. En la práctica, este truco es difícil de lograr, por lo que los materiales termoeléctricos son menos eficientes que los materiales paraeléctricos (o al menos menos eficientes que los materiales estudiados por el Dr. Mishenko). Sin embargo, Rama Venkatasubramanian de Nextreme Thermal Solutions en Carolina del Norte afirma haber construido un refrigerador termoeléctrico que se puede colocar en la parte posterior de un chip de computadora para enfriar los puntos calientes en 10°C. Ali Shakuri, de la Universidad de California en Santa Cruz, dice que su chip es aún más pequeño, lo suficientemente pequeño como para caber en su interior.
Aun así, la última palabra en refrigeración de computadoras puede provenir de un sistema incluso menos tecnológico que una bomba de calor: un pequeño radiador de automóvil. El año pasado, Apple presentó una PC enfriada por líquido, que se bombeaba a través de pequeños canales en el procesador y hacia un disipador de calor, liberando calor a la atmósfera. Para mejorar esto, el laboratorio de investigación de IBM en Zurich está experimentando con el uso de pequeños chorros para agitar el líquido, asegurando que todo el líquido termine tocando el exterior del canal, donde se produce el intercambio de calor. Así, en el futuro, una combinación de microcanales y refrigeración termoeléctrica o paraeléctrica podría enfriar las computadoras. Lo viejo va de la mano de lo nuevo, por así decirlo.