Así funcionan las cámaras de vapor para móviles, los sistemas de refrigeración más eficientes

Pocos sistemas son más ecológicos, económicos y eficientes a la hora de refrigerar sistemas electrónicos que el agua y otros compuestos líquidos. De ahí que la refrigeración líquida lleve tantos años presente en el mundo tecnológico, con un pico de popularidad vivido en el sector de los ordenadores, más vinculado al 'gaming'. Ahora,estos sistemas empiezan a llegar a los móviles. Hablamos de las cámaras de vapor.

LG ha anunciado el sistema para su posible LG G8, pero también lo vimos llegar a bordo del ASUS ROG Phone, o del Razer Phone 2. De nuevo, 'gaming' aunque ahora portátil. Más que portátil, de bolsillo. Pero veamos cómo funcionan estos sistemas y en qué mejoran a los actuales, como las heat pipes o tuberías de calor. Disipación de calor tamaño "smartphone".

'Heat pipes' y la necesidad de sistemas de refrigeración más potentes

Los teléfonos móviles han ido adquiriendo más y más potencia al tiempo que sus procesadores evolucionaban para hacerse más eficientes y compactos. Pero todo ese poder siempre ha necesitado respirar calor, y con el paso del tiempo se ha hecho necesario recurrir a sistemas ya utilizados en la industria del entretenimiento pero que se mantenían alejados de los móviles.

Aunque ya estaban aquí de antes, los teléfonos 'gaming' han sido en parte responsables de que se hayan popularizado sistemas como las tuberías o tubos de calor, o heat pipes, que llegaron a los smartphones sin hacer apenas ruido para permitirnos jugar más tiempo sin sobrecalentamientos. Necesarios para los jugadores, con los teléfonos sujetos en la mano, pero también para los propios sistemas electrónicos, que sufren con las altas temperaturas.

Pero estas tuberías están a punto de ser reemplazadas por un sistema que se emplea desde hace tiempo ya en ordenadores personales. Un sistema, el de las cámaras de vapor, que se basa en los mismos principios, que emplea los mismos materiales, tanto de construcción como de refrigeración, pero que plantean una solución implementada de forma distinta. Distinta y mucho más eficiente.

Así funcionan las cámaras de vapor

Como decíamos, las cámaras de vapor siguen el mismo principio de disipación de calor que las heat pipes o tuberías de calor. Éste no es otro que el de contar con un conducto metálico pegado al elemento que se quiere refrigerar, como el procesador del teléfono móvil, y que está relleno de un compuesto líquido específico para refrigeración, con una zona de intercambio para que el calor, convertido en vapor, pueda enfriarse y volver a condensarse.

Un circuito cerrado, metálico y relleno de un líquido a muy poca presión y con un punto de evaporación bajo, que mantiene el procesador dentro de los límites normales de calor necesarios para su buen funcionamiento. La diferencia de las cámaras de vapor con las heat pipes es que éstas son cilíndricas y las cámaras de vapor se construyen de forma plana, cubriendo una superficie mucho mayor que las primeras.

En la práctica, se trata de heat pipes mucho mayores que éstas pero que permiten extraer el calor del procesador, y otros componentes con los que entran en contacto, de forma más eficiente. Hay otros factores que intervienen en la fabricación, como pequeños pilares internos que impiden que la cámara de vapor se deforme sobre sí misma. Estos pilares son, además, los encargados de que la solución acuosa, una vez condensada de nuevo, regrese a la cámara. Un ciclo sin fin en el que cada componente tiene una función muy específica.

El principal inconveniente de las cámaras de vapor es que eran, hasta ahora, caras de fabricar. Esto hacía que su uso se limitase a gráficas específicas para gaming y que su expansión se limitase por ese mismo motivo. Pero la investigación en el desarrollo de este tipo de disipadores de calor ha hecho que, finalmente, su llegada al móvil haya sido posible. Tal vez en el momento en que se han hecho más necesarias.

Otros sistemas de refrigeración móviles

Los nuevos procesos de fabricación han logrado sacar adelante diseños de cámaras de vapor mucho más delgados pero igualmente eficientes, y suficientes para extraer el calor sobrante de los procesadores de los móviles, a costa de rediseñar su interior para permitir a las cámaras de vapor alojarse en contacto con los mismos. Todo ello, eso sí, sin tener que sacrificar el grosor de los teléfonos. Veremos si la implementación de estos sistemas no fuerza a que las baterías ocupen menos espacio, pues la capacidad interna de un teléfono móvil es limitada.

No obstante, en el mundo móvil hay otros sistemas de disipación en funcionamiento. Como la disipación con ventiladores del Nubia Red Magic, que expulsa el calor hacia el exterior gracias a cuatro pequeños ventiladores colocados en sus esquinas. El calor se expulsa a través de los laterales, y Nubia evita que se condense en la parte trasera, resultando molesto para los usuarios.

Xiaomi, por su parte, emplea una refrigeración líquida más clásica en su Black Shark, con una zona de 6.000 milímetros cuadrados para extraer calor del Snapdragon 845 que mueve el teléfono. Concretamente, este sistema es capaz de extraer hasta ocho grados de temperatura del procesador, y es, según Xiaomi, hasta un 20% más eficiente que los heat pipes tradicionales.

Por ahora, y viendo los últimos lanzamientos, parece que las cámaras de vapor son el camino a seguir por los fabricantes que quieran asegurar largos periodos de uso para teléfonos que generan mucha potencia y, por tanto, necesitan desechar grandes cantidades de vapor. Y dado que ya vienen a bordo del próximo LG, tal vez dejen de ser componentes de los teléfonos 'gaming' para formar parte de modelos más corrientes.