工程熱物理所微納固體導熱整流研究取得進展

　　近日，中國科學院工程熱物理研究所儲能研發中心在微納固體導熱整流的研究中取得重要進展，為熱整流器件及定向熱管理和熱控制領域的未來發展提供了研究思路。

　　熱能的高效利用和管理，如余熱回收、熱能儲存、熱能梯級利用和熱能定向利用，為應對能源危機提供了有效途徑。調節材料或系統的熱性能，可有效提高熱能的儲存和傳遞能力，實現有效的熱管理。其中，熱整流是調節和控制材料或系統熱傳導的重要手段之一。熱整流是在相同的溫度梯度下，系統一個方向的熱流明顯優于相反方向熱流的現象。通過這種現象可以設計熱整流器件以實現對熱流的定向定量的有效管理，在微納尺度散熱、改善熱電性能、熱開關和熱晶體管的設計等方面頗具發展潛力。隨著微納材料和技術的不斷發展，有研究發現了在微納尺度下不同于宏觀尺度的熱整流機制，并表現出良好的性能。因此，微納尺度的熱整流技術備受關注。

　　對此，科研人員綜述了近年來微納固體導熱整流的相關研究，總結和分析了熱整流的研究方法、產生機制、物理機理與影響因素等。此外，該工作分析與展望了微納固體導熱整流研究存在的關鍵科學問題、未來發展和熱整流器件設計。相關研究成果以Progress in thermal rectification due to heat conduction in micro/nano solids為題，發表在Materials Today Physics上。

　　研究工作得到國家自然科學基金、中科院科研儀器設備研制項目等的支持。