El proyecto se centra en el cálculo de la transferencia de calor radiativa en la zona cercana entre nanopartículas. En particular, el estudiar como maximizar esta transferencia modulando las propiedades dieléctricas de las nanopartículas de formas arbitrarias. La transferencia de calor radiativa se da entre dos cuerpos a distintas temperaturas que no están en contacto y que pueden estar en el vacío. Es importante distinguir entre transferencia radiativa entre dos cuerpos que no están en contacto y conducción de calor que ocurre cuando dos cuerpos a distinta temperatura están en contacto. La teoría de la transferencia radiativa en la zona cercana se basa en el modelo de Rytov que muestra que se trata de un fenómeno puramente electromagnético debido a campos electromagnéticos fluctuantes en los materiales. Las preguntas que se quieren responder en este proyecto son 1. Cuál es el papel de la dispersión espacial en la transferencia de calor radiativa de campo cercano y como se debe modificar la teoría para incluir estos efectos. 2. Cómo se optimiza o inhibe la transferencia de calor utilizando nano partículas compuestas. Para esto se calculara la transferencia de calor en la zona cercana entre nano partículas compuestas de multicapas metal-dieléctrico (nanoshells). Inicialmente se hará el cálculo para esferas y se generalizará para elipsoides y esferoides utilizando un esquema de medio efectivo para determinar la función dieléctrica efectiva, en una primera aproximación. 3. Cómo es la transferencia de calor entre nano partículas y metales líquidos como el mercurio cuya función dieléctrica tiende a cero a frecuencias muy bajas. 4. Cuál es el alcance de los métodos numéricos que se basan en las diferencias finitas dependientes del tiempo como el MEEP-MIT para incluir la dispersión espacial y nano partículas de formas arbitrarias.

La contribución principal del proyecto es extender la teoría de transferencia de calor radiativa en el campo cercano para incluir de manera realista las propiedades dieléctricas de los materiales. En particular se incluir en la teoría los efectos de dispersión espacial en nano partículas homogéneas, la modulación de la transferencia de calor por medio de nano partículas con multi capas metálicas y dieléctricas. Adicionalmente se incluirá en la teoría los procesos de transferencia no radiativa entre nano partículas y metales líquidos como son mercurio y InGa eutéctico lo que permite incluir funciones dieléctricas cuya parte imaginaria muestra una respuesta pequeña a frecuencias bajas. Finalmente, se quiere implementar el código MEEP-MIT para el cálculo de transferencias radiativas para nano partículas de formas arbitrarias.