Uma parceria entre a startup Maxwell Labs e o Sandia National Laboratories, nos Estados Unidos, está testando um sistema que usa feixes de laser para resfriar processadores. A técnica, ainda em fase experimental, promete combater pontos de calor em chips de alto desempenho com precisão microscópica, enquanto converte parte da energia térmica em eletricidade reutilizável.
O método desafia os sistemas tradicionais de refrigeração, como ventoinhas e water coolers, ao mirar especificamente áreas críticas de aquecimento.
Arseneto de Gálio: o segredo por trás do resfriamento a laser
O coração da inovação está no uso de placas ultrafinas de Arseneto de Gálio (GaAs), material semicondutor conhecido por sua alta mobilidade eletrônica e eficiência óptica. Quando atingido por lasers de comprimento de onda específico, o GaAs absorve calor e emite fótons, resfriando zonas localizadas dos chips. Essa propriedade já é explorada em lasers industriais e células solares, mas sua aplicação em gestão térmica é inédita.
Estudos anteriores, como os da Universidade de Copenhague (2012), já haviam demonstrado o potencial de resfriamento a laser em membranas resfriadas a -269°C, próximo do zero absoluto.
Energia reciclada: do calor à eletricidade
Além do resfriamento, o sistema captura fótons gerados durante o processo e os converte em energia elétrica. Essa abordagem pode transformar o excedente térmico — hoje dissipado no ambiente — em uma fonte complementar de energia, reduzindo o consumo elétrico, ponto sensível em data centers. Apesar do potencial, testes práticos ainda não comprovaram a eficiência real da conversão, um dos pontos críticos para a viabilidade comercial.
Desafios industriais: custo proibitivo e complexidade
O GaAs é até mil vezes mais caro que o silício, com wafers de 200 mm custando cerca de US$ 5.000 (cerca de R$ 29 mil em conversão direta). Sua fabricação exige técnicas avançadas, como epitaxia por feixe molecular (MBE), que demandam ambientes controlados e têm alta taxa de defeitos.
Além disso, a incompatibilidade com chips de silício obriga a soluções como integração 3D heterogênea, aumentando a complexidade. Para contextos menos críticos, como PCs domésticos, o custo ainda é inviável — sistemas convencionais de refrigeração permanecerão dominantes por anos.
A Maxwell Labs planeja entregar o primeiro protótipo funcional ainda em 2025, com testes focados em supercomputadores e aplicações militares. A startup já negocia parcerias para unidades piloto, mas o lançamento comercial amplo está previsto apenas para 2027.
Enquanto isso, empresas como a TEYU S&A investem em resfriadores a laser tradicionais para impressoras 3D e equipamentos industriais, mostrando que a gestão térmica a laser já é realidade em nichos específicos.
Futuro incerto, mas promissor
A tecnologia não substituirá coolers convencionais tão cedo, mas pode complementar sistemas em ambientes onde precisão e eficiência energética são críticas. Setores como IA local e realidade estendida são candidatos a adotar versões simplificadas no futuro. Por enquanto, porém, ventoinhas e dissipadores seguem como solução acessível para a maioria dos usuários — um lembrete de que inovações radicais exigem tempo para transpor a barreira entre laboratório e mercado.
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