Para funcionar corretamente, o centros de dados precisam ser resfriados continuamente para manter os servidores resfriados, o que requer enormes quantidades de eletricidade.
De acordo com o relatório Uso de energia em data centers da AIE (Agência Internacional de Energia), estas infraestruturas consumiram 415 TWh globalmente em 2024, quase tanto como França, prevendo-se que este número aumente para 945 TWh em 2030, principalmente devido ao forte crescimentoIA.
Para fazer face às necessidades energéticas já colossais e que se tornarão cada vez mais difíceis de sustentar a longo prazo, surge uma alternativa aos componentes tradicionais dos chips de circuitos integrados – elementos electrónicos que, por natureza, geram uma grande quantidade de aquecer – pode fazer toda a diferença.
Um novo isolante dielétrico
Para entrar em detalhes, a equipe de pesquisa do Departamento de Engenharia Biomolecular da Universidade de Houston desenvolveu um isolador bidimensional de película fina com baixo constante dielétrica Baixo-K (Dielétrico de baixo kappa), isto é, não conduz eletricidade, mas permite que as forças sejam exercidas eletrostático.
Graças a esta característica, esta inovação ajudará a reduzir o calor produzido pela computação de alto desempenho necessária para a IA, pois garantirá, sem queda no desempenho, a eficiência ideal dos chips e velocidade alto processamento de dados em temperaturas mais baixas, o que reduzirá drasticamente a quantidade deenergia que deve ser consumido para executar os servidores. É uma condição condição sine qua non para acelerar o desenvolvimento da IA.
A revolução Low-K
Para desenvolver esses filmes de baixa constante dielétrica de baixo K, os pesquisadores usaram um método chamado “ polimerização interface sintética”, descoberta em particular pelo ganhador do Prêmio Nobel de química 2025, Omar M. Yaghi, professor de química na UC Berkeley. Consiste na montagem de blocos de construção molecular, composto por elementos leves como carbonocomo um Lego para produzir folhas cristalinas laminados ultra-resistente.
Os materiais obtidos formam isolantes que permitem aos condutores de circuitos integrados transportar sinais elétricos em alta velocidade e alta frequência, mantendo boas estabilidade térmicamesmo em altas temperaturas. Eles possuem, portanto, as qualidades necessárias para responder ao funcionamento de dispositivos de alta potência e, ao mesmo tempo, produzir menos calor.
Em última análise, estes novos componentes de chips poderão não só melhorar o desempenho das infraestruturas de IA, mas também o dos dispositivos eletrónicos convencionais.