نقض قانون ماکس پلانک در مقیاس نانو

در سال ۱۹۰۰ ماکس پلانک فیزیک‌دان مشهور آلمانی، طریقه انتقال حرارت از یک شئ مات
به نام جسم سیاه را تشریح کرد. وی در همان زمان اشاره کرد که شاید این قانون در
مورد اشیائی که فاصله بین آنها خیلی کم است صدق نکند.

محققان تاکنون توانسته بودند صفحات مسطح را تا حد یک میکرومتر بهم نزدیک کنند؛ اما
این فاصله برای مشاهده این اثر زیاد بود. اخیراً دانشمندان موسسه فناوری ماساچوست
(MIT) با قرار دادن یک کره شیشه‌ای در فاصله چندین نانومتری از یک صفحه نشان دادند
که مقدار تشعشع صفحه خیلی بیشتر از مقداری است که قانون ماکس پلانک پیش‌بینی کرده
است.
 

در این مطالعه که جزئیات آن در شماره ماه اوت مجله Nano Letter منتشر شده است،
انتقال انرژی گرمایی بین یک میکروکره و یک صفحه صاف که در فاصله ۳۰ نانومتری از
هم قرار داشتند، بطور تجربی اندازه‌گیری و نشان داده شد که ضریب انتقال حرارت
در شکاف‌های نانومقیاس ۳ برابر بیشتر از حد تابش جسم سیاه است.

از این جریان بالای انرژی می‌توان برای توسعه خنک‌کننده‌های تابشی و فناوری
ترموفوتوولتائیک استفاده کرد. به عنوان مثال، تجهیزات ذخیره داده و انرژی
خورشید به دلیل گرم شدن تدریجی در حین فعالیت از کارایی کمی برخوردارند. اگر
بتوان فاصله اجزای این ابزار را در حد نانومتر کم کرد گرمای ایجاد شده می‌تواند
در بین این مجاری جریان پیدا کرده و مانع افزایش موضعی دما شود.