近日，中国科学院工程热物理研究所储能研发中心在微纳固体导热整流的研究中取得重要进展，为热整流器件及定向热管理和热控制领域的未来发展提供研究思路。 

　　热能的高效利用和管理，如余热回收、热能储存、热能梯级利用和热能定向利用，为应对能源危机提供了有效途径。通过调节材料或系统的热性能，可以有效提高热能的储存和传递能力，实现有效的热管理。其中，热整流是调节和控制材料或系统热传导的重要手段之一。热整流是在相同的温度梯度下，系统一个方向的热流明显优于相反方向热流的现象。通过这种现象，可以设计热整流器件来实现对热流的定向定量的有效管理，在微纳尺度散热、改善热电性能、热开关和热晶体管的设计等方面具有很大的发展潜力。随着微纳材料和技术的不断发展，相关研究发现了在微纳尺度下不同于宏观尺度的热整流机制，并表现出良好的性能。微纳尺度的热整流技术越来越受到人们的关注。 

　　对此，储能研发中心综述了近年来微纳固体导热整流的相关研究，对热整流的研究方法、产生机制、物理机理及影响因素等进行了总结和分析。此外，研究还对微纳固体导热整流研究存在的关键科学问题、未来发展和热整流器件的设计进行了分析与展望。相关研究内容以Progress in thermal rectification due to heat conduction in micro/nano solids为题发表于Materials Today Physics (IF=11.021/Q1)。 

　　上述工作得到了国家自然科学基金(NO.51976215 & NO.52172249)、中国科学院科学仪器研制项目(YJKYYQ20200017& YZ201615)、中国科学院轻型燃气轮机创新研究院基金 (CXYJJ21-ZD- 02)等项目的支持。 

    原文链接: https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2022.100941

微纳固体材料导热整流的形成机制及研究方法