Nanophotonic Heat Exchanger for Enhanced Near-Field Radiative Heat Transfer

辐射传输 传热 传热系数 纳米光子学 材料科学 热辐射 热交换器 热力学 机械 微型热交换器 光电子学 物理 光学 复合材料
作者
Yoichiro Tsurimaki,Mohammed Benzaouia,Shanhui Fan
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:24 (15): 4521-4527
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.4c00506
摘要

Increasing near-field radiative heat transfer between two bodies separated by a vacuum gap is crucial for enhancing the power density in radiative energy transport and conversion devices. However, the largest radiative heat transfer coefficient between two realistic materials at room temperature is limited to around 2000 W/(m2·K) for a gap of 100 nm. Here, analogous to conventional plate-fin heat exchangers based on convection, we introduce the concept of a nanophotonic heat exchanger, which enhances near-field radiative heat transfer using two bodies with interpenetrating gratings. Our calculations, based on rigorous fluctuational electrodynamics, show that the radiative heat transfer coefficient between the bodies separated by a 100 nm gap can significantly exceed 2000 W/(m2·K) by increasing the aspect ratios of the gratings. We develop a semianalytical heat transfer model that agrees well with the rigorous calculations for design optimization. Our work opens new opportunities for enhancing near-field radiative heat transfer between any materials.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
缥缈从霜发布了新的文献求助10
2秒前
开心友儿完成签到,获得积分10
2秒前
安静水池完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
4秒前
搜集达人应助Aletheia采纳,获得10
5秒前
5秒前
贤惠的咖啡完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
梁钋瑞完成签到 ,获得积分10
7秒前
屠建锋完成签到,获得积分10
7秒前
没天赋完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
哈基米族长完成签到,获得积分20
9秒前
沦陷月完成签到,获得积分10
9秒前
MrH发布了新的文献求助10
10秒前
cdercder应助zzzz采纳,获得10
11秒前
归仔发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
MYunn完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
传奇3应助珊明治采纳,获得10
13秒前
饱满的鸡翅完成签到,获得积分20
14秒前
赵吉思汗发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
aoxueguzhou完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
羽羽完成签到,获得积分10
18秒前
蒋蒋发布了新的文献求助10
20秒前
hani发布了新的文献求助10
21秒前
单薄含巧发布了新的文献求助10
22秒前
cdercder应助神勇的铁身采纳,获得10
22秒前
jphu完成签到,获得积分10
23秒前
鱼yu完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
24秒前
luluxiu完成签到 ,获得积分10
24秒前
YYY完成签到,获得积分10
25秒前
搜集达人应助snow_dragon采纳,获得10
26秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Arthritis and Related Conditions, An Issue of Orthopedic Clinics 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7287610
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8907359
关于积分的说明 18850996
捐赠科研通 6956403
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3208643
关于科研通互助平台的介绍 2378518
邀请新用户注册赠送积分活动 2184292