Metal líquido ao fim de dois anos: não seca, mas fica sólido no cobre — e o níquel faz toda a diferença

O metal líquido é a "pasta térmica" mais eficaz que existe: arrefece vários graus melhor do que uma pasta normal e é usado de origem na PS5 e em muitos portáteis gaming da ASUS ROG. Mas há anos que se discute o que lhe acontece com o tempo. Agora há uma resposta com imagens: o overclocker alemão Roman "der8auer" Hartung acompanhou amostras durante dois anos com um microscópio eletrónico.

A conclusão: o metal líquido não seca. O que acontece é que o gálio reage com o metal do cooler e transforma-se numa camada sólida. E o tipo de metal faz toda a diferença.

Convém dizer que der8auer é também o responsável da Thermal Grizzly, a marca que vende o metal líquido usado no teste (o Conductonaut), produtos para o limpar e uma alternativa em grafeno.

No cobre nu: uma camada sólida que cresce durante semanas

Os metais líquidos para PC são ligas de gálio, índio e estanho, que ficam líquidas a partir de cerca de 11 °C. Em contacto com cobre nu, o gálio forma um composto chamado CuGa₂. O índio e o estanho que sobram ficam em zonas sólidas à parte.

Segundo o teste:

• ao fim de 1 hora, o metal ainda está líquido;
• ao fim de 2 semanas, já se vê a mudança;
• aos 2 meses, já não há líquido, só cristais;
• aos 2 anos, nada mudou em relação aos 2 meses.

A camada cresce cerca de 1 micrómetro por dia até estabilizar entre os 50 e os 100 µm. E depois de menos de cinco minutos de contacto já não sai com álcool isopropílico nem com acetona: o cooler fica com uma crosta.

O problema é que o CuGa₂ conduz o calor bem pior do que o cobre: cerca de 100 W/mK, contra cerca de 400 W/mK do cobre. E só derrete a cerca de 254 °C, por isso nunca volta a ficar líquido dentro de um PC.

No cobre niquelado: uma camada dez vezes mais fina

A maior parte dos coolers e water coolers à venda tem a base em cobre niquelado (com uma camada fina de níquel por cima). Aqui o gálio forma outro composto, o NiGa₅, também sólido, mas a camada fica cerca de dez vezes mais fina: entre 1 e 10 µm.

O NiGa₅ até conduz pior do que o CuGa₂, mas como a camada é tão fina, a maior parte do metal líquido fica intacta entre o processador e o cooler. Por isso, der8auer considera o níquel "na maioria dos casos superior" para usar com metal líquido. A Thermal Grizzly diz que está a preparar novos revestimentos para substituir o níquel, possivelmente já no próximo ano.

No alumínio: nunca

Com o alumínio, o resultado é destrutivo. O gálio rompe a camada de óxido que protege o metal e infiltra-se por dentro, tornando-o frágil. Numa chapa de alumínio de 2 mm, o teste mostrou inchaço ao fim de cerca de 5 minutos e a peça a partir-se à mão ao fim de cerca de 30 minutos.

Os testes antigos do GamersNexus, de 2018, já tinham mostrado o mesmo padrão: o alumínio ficou enegrecido e frágil numa só noite, o cobre niquelado ficou só com manchas leves e o cobre nu ficou com marcas que não saíam. A diferença é que esse teste não mediu o que acontecia por dentro, e agora o microscópio mostra a camada sólida e a sua espessura.

E nos portáteis e na PS5?

A ASUS usa metal líquido nos portáteis ROG desde 2019, com uma esponja à volta do chip para o metal não escorrer, e diz que baixa as temperaturas em cerca de 10 °C face a uma pasta normal. A PS5 também o usa de origem. O teste de der8auer não fala de consolas nem de portáteis, mas a lição é a mesma: o metal líquido muda nos primeiros dois meses e não se deve assumir que as temperaturas do primeiro dia se mantêm igual um ano depois.

O que fazer na prática

• Num PC normal, uma boa pasta térmica chega e sobra. Um cooler como o Thermalright Phantom Spirit 120 SE ou um water cooler como o Arctic Liquid Freezer III Pro 360 já dão temperaturas folgadas sem metal líquido.
• Se usares metal líquido, só com bases de cobre niquelado e conta com mudanças nos primeiros dois meses. Para muitos entusiastas, é algo para trocar mais ou menos uma vez por ano.
• Nunca com coolers ou dissipadores de alumínio.
• Cuidado com o metal a escorrer: conduz eletricidade e pode estragar a motherboard ou a placa gráfica.

O vídeo completo de der8auer, com as imagens do microscópio:

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