Cada vez mais compactos e poderosos, smartphones e tablets de alto desempenho atualmente têm que conviver com um problema bastante sério: o risco de superaquecimento. Por mais que fabricantes invistam em soluções de resfriamento novas, são cada vez mais comuns os casos de chips que simplesmente não conseguem lidar bem com o calor que produzem — sendo o Snapdragon 810 o mais emblemático da atualidade.
Além de representar problemas relacionados a desempenho (como os donos do Xperia Z2 bem sabem), essa situação pode causar riscos sérios à saúde dos consumidores. Por mais que não seja uma situação exatamente comum, é difícil se esquecer dos casos de aparelhos que simplesmente explodiram devido ao aquecimento excessivo.
Para tentar contornar essa situação, fabricantes estão apostando na adaptação de uma solução já bastante difundida no universo dos computadores de mesa: o resfriamento líquido. A solução é vista por muitas empresas como o único caminho para que o mercado de dispositivos portáteis continue evoluindo no ritmo atual.
Pioneirismo da Fujitsu
Em março deste ano, a Fujitsu se tornou uma das pioneiras nessa área ao anunciar seu primeiro dispositivo de resfriamento líquido especializado em dispositivos eletrônicos finos — em outras palavras, smartphones e tablets. A empresa desenvolveu um novo tubo de calor em circuito com menos de um milímetro de espessura capaz de resolver o problema de superaquecimento resultante de capacidades de processamento cada vez maiores.
Segundo a companhia, a tecnologia vai permitir que CPUs atinjam um desempenho cada vez maior ao mesmo tempo em que operam de forma mais resfriada em relação a soluções atuais. Hoje, a indústria costuma usar folhas de metal ou grafite com condutividade termal relativamente alta — solução que a Fujitsu considera já ter alcançado seus limites.
“Um tubo de calor em circuito é um dispositivo de transferência de calor que consiste em um evaporador que absorve o calor de uma fonte e em um condensador que dissipa esse calor, sendo que os dois são conectados por um tubo em circuito”, explica a companhia japonesa.
O tubo em si e a seção responsável pela evaporação da água utilizada possuem uma espessura de somente 0,6 milímetros — um recorde, segundo a Fujitsu. Já a placa de difusão termal (ou condensador) à qual eles são conectados possui um milímetro — ao todo, o dispositivo forma uma espécie de base retangular que mede 107 mm por 58 mm.
Usando o mesmo princípio de capilaridade presente em esponjas, fibras e plantas, a empresa utiliza um evaporador de cobre com uma estrutura porosa que direciona o movimento de fluidos. Para atingir esse objetivo, foram usadas diversas folhas de cobre com padrões de orifícios — cada camada possui orifícios ligeiramente defasados em relação às camadas adjacentes, o que cria o efeito capilar.
Além disso, ao separar a fase de vapor da fase líquida, o sistema cria dois fluxos de fluido dentro de sua estrutura. A maneira como a tecnologia é construída permite que ela funcione de forma eficiente independente de sua orientação, possibilitando sua aplicação em uma grande quantidade de dispositivos.
Resfriamento 5 vezes maior
Segundo a Fujitsu, em testes práticos a nova solução se mostrou mais eficiente que qualquer método disponível no mercado atualmente. “Comparado aos circuitos de calor finos anteriores e materiais de alta condutividade térmica, esse novo dispositivo permite uma transferência de calor cinco vezes maior”, afirma a companhia.
“Essa nova tecnologia vai permitir que CPUs e outros componentes funcionem a temperaturas baixas enquanto previnem a concentração de calor em áreas localizadas, o que resulta em novas possibilidades para resfriar dispositivos eletrônicos pequenos”, completa a descrição publicada pela fabricante.
Outra vantagem da tecnologia é o fato de ela usar o próprio calor gerado pela unidade de computação para alimentar o sistema, dispensando qualquer fonte de alimentação ou bomba externa. Na prática, isso significa que smartphones e tablets equipados com a nova tecnologia não vão registrar um aumento em seu consumo de bateria para utilizar a nova solução.
Segundo a Fujitsu, seu plano é continuar investindo no desenvolvimento da tecnologia com o objetivo de apresentar uma implementação prática durante o ano fiscal de 2017. As possibilidades de aplicação da solução são imensas, visto que seu layout possibilita realizar uma série de customizações — a fabricante também estuda formas de aplicar a tecnologia em áreas que envolvem infraestrutura de comunicação, equipamentos médicos e eletrônicos vestíveis (os famosos “wearables”).
Tecnologia já disponível de forma discreta
Apesar de a solução desenvolvida pela Fujitsu ter chamado a atenção da mídia, fato é que a companhia não é a primeira a investir em um sistema de resfriamento líquido para smartphones. Prova disso é o fato de que, em 2013, a NEC lançou no mercado japonês um dispositivo que já utilizava uma tecnologia do tipo.
Voltado para consumidores femininos (de forma um tanto sexista, devemos observar), o NEC Medias X 06E foi lançado pela operadora japonesa NTT DoCoMo nas cores rosa e branca. No entanto, a característica que mais chamou a atenção na época foi o fato de ele ser o primeiro dispositivo da categoria a possuir um sistema de resfriamento líquido.
Usando um sistema de tubos preenchidos por água, o aparelho apresenta o processador Snapdragon 600 com a frequência de 1,7 GHz. A decisão de usar um sistema de resfriamento desse tipo também parece estar relacionada ao foco do produto em conquistar o público feminino.
“Mulheres não gostam de palmas suadas, e é aí que o sistema entra. Ele ajuda a dissipar o calor e a manter resfriado o smartphone com a cor branco-neve. Claro, isso não elimina o excesso de calor no geral, só ajuda a espalhá-lo pelo dispositivo de maneira mais igualitária”, explica o site TechEye.
Sistemas ainda em desenvolvimento
Ironicamente, outro aparelho que apostou em um sistema de resfriamento líquido foi o Xperia Z2 — conhecido por problemas de superaquecimento, especialmente quando realiza gravações em resolução 4K. Esses inconvenientes são resultantes tanto da maneira como o hardware do dispositivo foi construído quanto por defeitos no funcionamento de seu software — muitos deles já corrigidos pela Sony em atualizações subsequentes.
Estranhamente, a companhia decidiu não continuar investindo na ideia nas gerações subsequentes da linha Xperia Z, o que ajudou a fazer com que a característica do aparelho fosse “esquecida” pelo público. Na mesma época, também houve indícios de que a Lenovo e a Samsung estavam investindo em sistemas semelhantes, mas por motivos não divulgados desistiram desse campo, ao menos momentaneamente.
O smartphone da Sonyé a maior prova de que, embora pareça ser a nova tendência do campo da tecnologia móvel, os sistemas de resfriamento líquido não podem ser encarados como uma “salvação”. Afinal, de nada adianta possuir uma solução teoricamente eficiente se não é possível aplicá-la de forma satisfatória na prática.
A expectativa é a de que, conforme mais fabricantes apostem na solução, ela se desenvolva de forma a se tornar mais eficiente e prática. Assim, não se surpreenda se, em questão de poucos anos, técnicas convencionais utilizadas atualmente fiquem restritas somente a dispositivos de baixo e médio desempenho.
