La criogenia es el estudio de las ciencias de los materiales a temperaturas extremadamente bajas. Las temperaturas criogénicas generalmente se consideran inferiores a -180 ° Celsius.
La criogenia tiene muchos casos de uso en la fabricación y, a menudo, se utiliza en pruebas de estrés para evaluar el diseño de materiales y productos utilizados en entornos invernales. La criogenia a menudo implica el uso de nitrógeno líquido o helio líquido, los cuales se almacenan comprimidos a muy baja temperatura. Una vez introducidos a temperaturas atmosféricas normales, estos dos compuestos hierven, se evaporan y enfrían rápidamente en cualquier recipiente en el que se puedan usar.
La criogenia es de particular interés cuando se aplica a la electricidad y a los procesadores de semiconductores basados en silicio, porque el súper enfriamiento puede usarse para producir superconductividad. En un superconductor, los electrones fluyen a través del material sin pérdida de resistencia, lo que permite un mayor rendimiento mediante frecuencias de funcionamiento más altas posibles.
La criogenia a menudo se confunde con la criónica, pero no son lo mismo. La criónica es la práctica de ultracongelar organismos recientemente fallecidos para su posterior reactivación.
Criogenia en el centro de datos
Los enfriadores criogénicos son un tipo de enfriadores criogénicos que se utilizan en los centros de datos. Se basan en los principios de los motores térmicos Stirling, un concepto de refrigeración que se ha utilizado durante décadas en muchas industrias. Sin embargo, el problema con el uso de enfriadores criogénicos en el centro de datos es que los motores térmicos deben ser lo suficientemente grandes para ser efectivos, y esto puede ser difícil en un centro de datos donde el espacio físico es un bien escaso.
En el pasado, los crioenfriadores se usaban para enfriamiento en gabinete o en fila. El desafío siempre fue dirigir suficiente aire caliente al crioenfriador para que funcione de manera efectiva y luego usar la unión fría generada para crear un sistema de enfriamiento de circuito cerrado. Esto requirió suficientes ventiladores y conductos para garantizar que los flujos de aire funcionaran adecuadamente, lo que una vez más presentó el desafío de tener suficiente espacio físico para que el uso de crioenfriadores sea rentable.
Criogenia y computación cuántica
En el centro de datos actual, el término criogenia se asocia a menudo con la computación cuántica. Las computadoras cuánticas dependen del súper enfriamiento para su funcionamiento normal, lo que significa que todos los componentes tienen que funcionar a temperaturas criogénicas. Un desafío importante de la construcción de sistemas de computación cuántica es cómo permitir que los qubits superconductores residan en un recinto criogénico, mientras se permite que los circuitos de control y lectura funcionen a temperatura ambiente.