나노스케일 열전달

전문가 제언

두 고체의 접촉 계면을 분자 수준에서 관찰하면 어떻게 보일까? 그런 계면에서는 어떤 물리/화학적 반응이 일어나는가? 또 어떻게 계면을 가로질러 힘, 열 혹은 전기가 전달되는가? 이런 문제들이 아직도 대부분 해결되지 않은 채 남아 있다는 사실은 나노스케일 마찰의 이해에 대한 근본적 어려움을 시사한다. 그 어려움은 부분적으로는 긴밀하게 접촉하고 있는 두 면에 파묻힌 개별적인 원자와 분자들의 모습을 형상화하는 기술의 부족에 기인한다. 최근에 Gotsmann과 Lantz(Nature Materials, 12, 59, 2013)는 개별적 원자 접점을 통한 양자적 열전달을 가정하여 세운 모델을 이용하여 매끄러운 나노스케일 접촉면을 통한 열전달을 잘 설명할 수 있다는 것을 보였다. 그들의 발견은 나노스케일에서의 계면 거칠기의 간접적 증거를 제공한다.

 

마크로 및 마이크로 스케일에서 계면에서의 마찰과 열전달을 포함하는 대부분의 물리적 거동을 지배하는 두 고체 간의 참된 혹은 실질적인 접촉면은 다수의 독립적 접점들로 이루어진다. 그러나 나노스케일에서는 진정한 접촉면의 특성, 혹은 과연 그 접촉면의 올바른 정의가 가능한지조차도 논쟁의 대상이 된다. 분자 시뮬레이션 결과를 근거로 많은 경우에 나노스케일 접촉면은 매끄럽다 할 수 없고, 오히려 개별적 원자들의 접점들로 이루어진다고 하는 이론도 제안된 바 있다. 그러나 실험기술의 부족으로 실제적 증명은 이루어지지 못했다.

저자

Yifei Mo and Izabela Szlufarska

자료유형

연구단신

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2013

권(호)

12()

잡지명

Nature Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

9~11

분석자

심*주

분석물

• 나노스케일의 열전달.pdf [238,154 byte]

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