JI科研 | 纳米尺度下的热传导

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交大密西根学院独特的学术氛围和先进的科技探索让这里的师生站在科技创新的前沿。学院拥有一支强大的科研团队。他们不断探索，不断开拓，努力创造着引领业界并最终造福人类的科技梦想和创新成果。

为帮助公众揭开科研的神秘面纱，我们将陆续推出JI科研系列报道。让我们借助这些报道，走近密院，进入科技前沿的神秘世界。

鲍华（前排右一）在介绍热传导的理论与应用

密西根学院教师鲍华在近期举行的学院内部微型研讨会上，为与会师生做了题目为“纳米尺度的热传导：原理与应用”的报告，引发了现场热烈的讨论。

热传导在CPU芯片及航空发动机涡轮叶片上的应用

小至CPU芯片，大至航天飞船表面的热障涂层，传热效果对材料的性能都起着至关重要的作用。在微纳尺度下，傅里叶导热定律、斯忒藩玻尔兹曼辐射定律等宏观传热理论不再成立。取而代之的，是一系列例如弹道输运、界面热阻等新的热量输运现象。

在微纳电子元器件散热过程中，材料本身对散热的阻碍是很小的，相比之下，在传输过程中的多层界面对于热量运输的阻碍则是最重要的，因此研究界面与导热之间的相互作用关系，有助于更好的进行散热设计。像石墨烯，碳纳米管等低维材料有着极其优异的导热性能，其中石墨烯的热导率比铜的热导率高10倍以上，因此基于石墨烯的复合材料也被广泛的应用于电子器件散热等应用中。在航空发动机涡轮叶片上的陶瓷热障涂层，则需要通过微孔结构来进一步阻挡热输运，以免高温燃气损失叶片。

在上述应用中，热量如何进行运输都缺乏相应的基础理论指导，因此对于微纳尺度下传热问题的深入研究显得尤为重要。基于这一问题，鲍华所带领的课题组正着手于微纳尺度传热领域的相关研究，这一领域对于微电子器件散热、功能性导热（绝热）材料的研发等都有着非常重要的意义。

鲍华, 现任上海交大密西根学院副教授，2006年于清华大学获得学士学位，2012年于美国普渡大学获得博士学位，并且在2011年获得Bilsland博士论文奖学金资助，该奖学金仅颁发给普渡大学最优秀博士生用于完成学位论文。获得学位后鲍华老师立即回国，加入密西根学院，成为了一名助理教授，并且在2013年获得了中国国家自然科学基金资助。他的研究领域主要集中在对热量输运的多尺度模拟仿真，仿真尺度从原子量级到连续体量级。他所做的研究在热电转换和微电子器件的散热等领域有潜在应用价值。鲍华的课题组有多篇论文国际知名期刊发表或录用，涉及到的研究方法主要有第一性原理仿真、分子动力学仿真、数值求解玻尔兹曼输运方程和连续体量级的仿真。

交大密西根学院微型研讨会（miniworkshop）是学院为促进学院内部研究人员间的科研交流与合作而推出的工作平台。我们将陆续介绍学院教师在科研领域方面的研究，敬请期待！             

交大密西根学院科研办公室

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