YPlasma exhibió su módulo de enfriamiento de estado sólido ultradelgado, basado en actuadores de plasma de descarga de barrera dieléctrica (DBD), integrado en un NVIDIA Jetson Orin Nano durante la feria Computex 2026.
Las soluciones de enfriamiento de estado sólido ultradelgadas, diseñadas para reemplazar ventiladores mecánicos más voluminosos y ruidosos, han sido demostradas previamente en hardware de consumo. Ejemplos notables incluyen el xMEMS µCooling fan-on-a-chip para SSDs y los Frore Systems Airjet Mini y Airjet Pro, utilizados en laptops y mini PCs. Mientras ambas soluciones generan vibraciones diminutas para crear flujo de aire, el módulo de enfriamiento por plasma DBD de YPlasma genera viento iónico para enfriar el dispositivo. Esto fuerza la convección sin piezas móviles, ruido audible, vibraciones ni rutas de entrada de polvo. A continuación, explicamos más sobre esta tecnología.
El sistema de enfriamiento de YPlasma aplicado sobre el NVIDIA Jetson Orin Nano permite una gestión térmica eficiente sin recurrir a ventiladores convencionales que suelen desgastarse con el uso continuo.
La empresa validó los siguientes parámetros en el NVIDIA Jetson Orin Nano:
- Rango térmico: 7 W a 25 W, cubriendo el rango operativo completo de la familia Jetson Orin Nano, incluyendo el Super Mode (25W), alcanzando un estado estable en 10 minutos.
- Factor de forma: Actuador flexible de 200 micrómetros con una placa conductora de 87 × 60 × 2 mm, ajustándose dentro de una altura Z de 6 mm, por debajo de la altura estándar de un puerto USB.
- Condiciones de manejo: 16 kVpp a 50 Hz; el actuador consume menos de 1 W. El controlador portátil de grado de producción apunta a una operación conforme a IEC 62368-1 por debajo de 2 W de extremo a extremo.
- Acústica: Operación de estado sólido, permitiendo un funcionamiento por debajo de 20 dBA.
- Robustez mecánica: Cero piezas móviles, sin vibración medible y sin rutas de entrada de polvo. Diseñado para gestión térmica en gabinetes sellados para despliegues industriales, automotrices y de edge computing en exteriores.
El kit de desarrollo mostrado en la imagen anterior demuestra la integración compacta del módulo DBD sobre el procesador, optimizando el espacio disponible para otros componentes.
¿Qué es exactamente el enfriamiento de estado sólido por viento iónico? YPlasma lo explica detalladamente en su sitio web. Aquí presentamos un resumen. El viento iónico, también conocido como flujo electrohidrodinámico (EHD) o viento corona, es el movimiento masivo de aire neutro inducido por colisiones con partículas cargadas aceleradas a través de un campo eléctrico. En lugar de mover el aire con aspas giratorias o membranas vibrantes, un módulo de enfriamiento de viento iónico mueve el aire con campos eléctricos de alto voltaje (pero baja corriente, por lo que es seguro). El proceso se desarrolla en tres pasos:
- Descarga corona e ionización: un electrodo emisor afilado (cable, aguja o tira delgada expuesta) se mantiene a un voltaje alto, típicamente entre 3 y 15 kV, frente a un colector conectado a tierra, generando una nube de iones positivos (o negativos).
- Deriva iónica y transferencia de momento: estos iones se aceleran y eventualmente chocan con la gran mayoría de las moléculas (que permanecen neutras), transfiriendo momento en cada colisión.
- Flujo masivo y transferencia de calor convectiva: el momento acumulado de billones de colisiones por segundo arrastra el aire neutro circundante hacia un chorro coherente que barre las superficies cercanas.
La fuerza por unidad de volumen en el flujo EHD se puede calcular con la fórmula F = ρ_q × E, donde ρ_q es la densidad de carga espacial local y E es el campo eléctrico. Se han implementado tres tipos de dispositivos de viento iónico a lo largo del tiempo: Alambre a Placa (Viento Corona), Aguja a Anillo y Actuadores de Plasma DBD. YPlasma se centra en este último, siendo el más avanzado. Aquí una breve descripción:
Dos electrodos están separados por una capa dieléctrica delgada (típicamente Kapton, cerámica o vidrio), con un electrodo expuesto al aire y el otro enterrado bajo el dieléctrico. Cuando se acciona mediante una forma de onda de CA de alto voltaje, el electrodo expuesto enciende una descarga superficial estable de baja temperatura a lo largo del dieléctrico, generando un chorro de viento iónico tangente a la superficie. Los actuadores DBD tienen menos de 1 mm de espesor, consumen solo 1–5 W, eliminan el riesgo de chispas de diseños de electrodos desnudos gracias a la barrera dieléctrica y pueden imprimirse en películas flexibles adaptándose a casi cualquier superficie.
La siguiente tabla compara los actuadores DBD de viento iónico con los ventiladores mecánicos.
| Métrica | Viento Iónico (DBD) | Ventilador Mecánico |
|---|---|---|
| Piezas móviles | Ninguna | Rodamientos, aspas, eje |
| Espesor | <1 mm | 5–40 mm |
| Ruido acústico | <20 dBA | 25–55 dBA |
| MTBF | >100,000 h | 30,000–70,000 h |
| Vibración | Cero | Inherente (desequilibrio del rotor) |
Lo que probablemente falta es el precio. Si bien los disipadores y ventiladores mecánicos son baratos, las soluciones de enfriamiento de estado sólido vistas hasta ahora no lo son. Las soluciones anteriores parecen enfocarse en dispositivos de consumo, mientras que YPlasma apunta a aplicaciones embebidas y robótica con el NVIDIA Jetson Orin Nano, donde puede haber más flexibilidad respecto al precio, especialmente considerando las restricciones de espacio. Dicho esto, la empresa también menciona electrónica de consumo, centros de datos, automoción, electrónica de potencia, dispositivos médicos, y aeroespacial y defensa como otras aplicaciones potenciales.
Se puede encontrar información adicional en el anuncio oficial.
Vía CNX Software.
