بررسی ویژگی های انتقال حرارت در مقیاس نانو

انتقال حرارت در مقیاس ماکروسکوپیک تاکنون به خوبی شناخته شده است، اما انتقال حرارت در مقیاس نانو می تواند تفاوت های چشمگیری با انتقال حرارت در مقیاس ماکروسکوپیک و حتی میکروسکوپیک داشته باشد. هنگامی که ابعاد و اندازه ها به سطح نانو می رسند، قوانین کلاسیک انتقال حرارت دیگر پاسخگوی نیازها نخواهند بود و نیاز به روش های جدیدی برای محاسبه ی انتقال حرارت به وجود می آید. از این موارد می توان شکست قانون فوریه در پیش بینی رسانایی حرارتی در نانو ساختارهای کامپوزیتی و نیز ناتوانی قانون استفان- بولتزمن در پیش بینی انتقال حرارت عبوری ار فضاهای خالی (گپ) کوچک اشاره کرد. از طرف دیگر انتقال حرارت در بسیاری از کاربردهای مقیاس نانو از اهمیت زیادی برخوردار است. یکی از مهمترین آنها، نیاز به مدیریت گرمای تولید شده در دستگاه های نانومقیاس برای حفظ عملکرد و قابلیت اطمینان به آنهاست، و دیگری استفاده از ناانوساختارها برای بهبود کنترل روی شارهای گرمایی و تبدیل انرژی می باشد. با وجود این که فعالیت های بسیاری تا به حال در این زمینه انجام شده است، هنوز نیاز برای داشتن درکی بهتر از پدیده های گرمایی در مقیاس نانو به چشم می آید. در این مقاله، ما ابتدا به بیان انتقال حرارت در مقیاس نانو و ویژگی های آن پرداخته و سپس به مروری بر برخی تحقیقات و دستاوردهای نظری و تجربی در این زمینه می پردازیم.