فرمولی برای محاسبه انتقال حرارت میان دو جسم در مقیاس نانو

یک گروه تحقیقاتی در موسسه فناوری ماساچوست موفق به ارائه فرمولی برای محاسبه انتقال حرارت در مقیاس نانومتری شدند.

فرمولی برای محاسبه انتقال حرارت میان دو جسم در مقیاس نانو

یک گروه تحقیقاتی در موسسه فناوری ماساچوست موفق به ارائه فرمولی برای محاسبه انتقال حرارت در مقیاس نانومتری شدند.

 دو جسمی که با هم تماس ندارند چه مقدار گرما می‌توانند بین هم منتقل کنند؟ برای قرن‌های دانشمندان به دنبال یافتن پاسخ این سوال بودند. ابتدا این موضوع برای دو جسم در فاصله‌های دور مطرح بود اما در 50 سال اخیر، محققان به دنبال یافتن پاسخ این سوال برای نمونه‌هایی هستند که در فاصله‌ بسیار نزدیک به هم قرار دارند.

اخیرا ریاضی‌دانان موسسه فناوری ماساچوست (MIT) موفق به ارائه فرمولاسیونی شدند که با استفاده از آن می‌توان بیشنه گرمای مبادله شده میان دو جسم را اندازه‌گیری کرد. این روش به محققان اجازه می‌دهد تا دو جسمی که در فاصله کمتر از قطر تار مو هستند را اندازه‌گیری کند. همچنین با استفاده از این فرمول می‌توان میزان انتقال حرارت میان دو بخش که در فاصله چند نانومتری هم قرار دارند را اندازه‌گیری کرد.

این روش جدید به پژوهشگران فرصت طراحی بهتر سیستم‌ها و مواد مختلف را فراهم کرده و این امکان را ایجاد می‌کند که سیستم‌های خنک‌سازی بهتر برای تراشه‌ها طراحی کنند.

این گروه تحقیقاتی از این فرمول برای محاسبه انتقال دما میان دو قطعه فلزی استفاده کردند که در فاصله دو نانومتری از هم قرار داشتند. آنها دریافتند که این سطوح می‌تواند چند برابر بیشتر از مقداری که پیش از این آنها تصور می کردند، گرما منتقل کند.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای در نشریه Physical Review Letters منتشر شده است.

از اواخر دهه 1800، دانشمندان از قانون استفان بولتزمن برای محاسبه بیشینه دمای قابل انتقال میان دو بخش استفاده می‌کنند. این نظریه زمانی که دو جسم در فاصله کمتر از 8 میکرون قرار گرفته باشند صادق نیست. بنابراین در مقیاس نانومتری باید قوانین دیگری حاکم باشد.

به نظر می‌رسد زمانی که دو ماده در فاصله خیلی نزدیک هم قرار داشته باشد علاوه بر انتقال از طریق امواج الکترومغناطیس، از طریق امواج محوشونده نیز انتقال گرما صورت می‌گیرد. این گروه تحقیقاتی با استفاده از این مفاهیم اقدام به ارائه روش جدیدی برای محاسبه گرمای انتقالی شدند.

منبع :

پاسخ تلفنی به سوالات شما
پاسخ تلفنی به سوالات مشاوره ای و آموزشی شما

باسخ به سوالات شما در زمینه مشاوره کارنامه و هدف گذاری برای آزمون ها ، شروع مطالعه برای کنکور 97 ، روش درس خواندن ، مدیریت منابع و تکمیل ظرفیت کنکور 96 و ...

از طریق تلفن ثابت در سراسر کشور بدون پیش شماره
با شماره 9099071219 تماس بگیرید
ساعت پاسخگویی از 8 صبح تا 12 شب