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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.
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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.
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“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.
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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.
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“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.
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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.
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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.
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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.
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