納米流體是流體含有納米尺度的顆粒，稱為納米顆粒。這些流體是納米粒子在基礎流體中的工程膠體懸浮液。用于納米流體的納米顆粒通常由金屬、氧化物、碳化物或碳納米管制成。常見的基礎油包括水、乙二醇和油。

納米流體具有新的特性，使它們在傳熱方面的許多應用中具有潛在的用途，包括微電子、燃料電池、制藥過程和混合動力發動機，發動機冷卻/車輛熱管理、家用冰箱、冷卻器、熱換熱器、研磨、機加工和鍋爐煙氣降溫。與基液相比，它們表現出增強的熱導率和對流傳熱系數。流變學知識發現納米流體的行為對于決定它們是否適用于對流傳熱應用至關重要。納米流體還具有特殊的聲學特性，并且在超聲場中顯示出入射壓縮波的額外剪切波再轉換；隨著濃度的增加，效果會更加明顯。

在計算流體動力學(CFD)等分析中，可以假設納米流體是單相流體；然而，幾乎所有新的學術論文都使用兩階段假設。可以應用單相流體的經典理論，其中納米流體的物理特性被視為成分及其濃度的特性的函數。另一種方法使用雙組分模型模擬納米流體。

通過擴散在接觸線附近組裝的納米顆粒的固體狀有序結構增強了納米流體液滴的擴散，這在接觸線附近產生了結構分離壓力。然而，對于納米級直徑的小液滴，沒有觀察到這種增強，因為潤濕時間尺度遠小于擴散時間尺度。

納米流體是通過幾種技術生產的：

1. 直接蒸發（1步）
2. 氣體冷凝/分散（2步）
3. 化學蒸氣冷凝（1步）
4. 化學沉淀（1步）
5. 生物基（2步）

包括水、乙二醇和油在內的幾種液體已被用作基礎流體。盡管穩定可能是一個挑戰，但正在進行的研究表明這是可能的。目前用于納米流體合成的納米材料包括金屬顆粒、氧化物顆粒、碳納米管、石墨烯納米薄片和陶瓷顆粒。

開發了一種使用丁香芽對多壁碳納米管(MWCNT)進行共價功能化的生物基、環保方法。沒有任何有毒和危險的酸，這些酸通常用于該合成中常用的碳納米材料功能化程序。MWCNT使用自由基接枝反應在一鍋中功能化。然后將丁香功能化的MWCNT分散在蒸餾水（去離子水）中，產生高度穩定的MWCNT水懸浮液（MWCNTsNanofluid）。

為了實現傳統納米流體適度的熱導率增強，Kalpakkam英迪拉甘地原子研究中心的一組研究人員開發了一類新的磁極化納米流體，其中展示了高達300%的基流體的熱導率增強。為此，已經合成了不同尺寸（3-10nm）的脂肪酸封端磁鐵礦納米顆粒。已經表明，通過改變磁場強度和相對于熱流方向的取向，這種磁性納米流體的熱學和流變學特性都是可調的。這種響應刺激流體是可逆的，并且在微型設備中具有應用，例如微型和納米機電系統。2013年，Azizian等人。在層流狀態下，通過實驗考慮了外部磁場對水基磁鐵礦納米流體的對流傳熱系數的影響。在Re=745和32.5mT/mm的磁場梯度下獲得高達300%的增強。磁場對壓降的影響不那么顯著。

研究人員發明了一種基于納米流體的超靈敏光學傳感器，該傳感器在暴露于極低濃度的有毒陽離子時會改變其顏色。該傳感器可用于檢測工業和環境樣品中的微量陽離子。用于監測工業和環境樣品中陽離子水平的現有技術昂貴、復雜且耗時。該傳感器采用磁性納米流體設計，該流體由納米液滴和懸浮在水中的磁性顆粒組成。在固定磁場下，光源照亮納米流體，其中納米流體的顏色根據陽離子濃度而變化。這種顏色變化在暴露于陽離子后的一秒鐘內發生，比其他現有的陽離子傳感方法快得多。

這種響應刺激納米流體還用于檢測和成像鐵磁組件中的缺陷。所謂的光子眼基于可磁極化的納米乳液，當它與樣品中的缺陷區域接觸時會改變顏色。該設備可用于監控鐵軌和管道等結構。

大小為80-150納米的磁性納米粒子簇或磁性納米珠沿外部磁場方向形成有序結構，粒子間距為數百納米，導致懸浮液中可見光的強衍射。

許多研究聲稱納米顆粒可用于提高原油采收率。很明顯，開發用于石油和天然氣工業的納米流體具有很大的實際意義。

納米流體主要由于其增強的熱性能而用作換熱器、電子冷卻系統（如平板）和散熱器等傳熱設備中的冷卻劑。許多研究人員已經分析了平板上的傳熱。然而，它們也因其受控的光學特性而有用。已經發現基于石墨烯的納米流體可以提高聚合酶鏈反應的效率。太陽能收集器中的納米流體是另一種應用，其中納米流體因其可調諧的光學特性而被采用。納米流體也已被探索通過改變熱導率和吸收陽光來增強熱脫鹽技術，但納米流體的表面污染對這些方法構成了主要風險。

• 納米流體的粘度
• 納米流體的熱導率

早期的研究表明，納米流體的熱特性比基礎流體的熱特性異常增加，特別是傳熱系數，在很大程度上已被否定。一項涉及全球30多個實驗室的研究得出的主要結論之一是“在此練習中測試的一組有限的納米流體中沒有觀察到熱導率的異常增強”。COST資助的研究計劃Nanouptake(COSTActionCA15119)成立的目的是“開發和促進使用納米流體作為先進的傳熱/熱儲存材料，以提高熱交換和儲存系統的效率”。最終結果之一，涉及在五個不同實驗室進行的一項實驗研究，得出的結論是“沒有異常或無法解釋的影響”。

盡管有這些明顯結論性的實驗研究，理論論文繼續遵循異常增強的主張，參見特別是通過布朗和熱泳機制，如邦焦諾。布朗擴散是由于懸浮納米粒子在基液中隨機漂移，這是由于納米粒子和液體分子之間的碰撞引起的。熱泳誘導納米粒子從較溫暖的區域遷移到較冷的區域，同樣是由于與液體分子的碰撞。Myers等人解釋了實驗結果和理論結果之間的不匹配。特別是，布朗運動和熱泳效應太小而不能產生任何顯著影響：由于使用了不正確的參數值，它們的作用在理論研究中經常被放大。Alkasmoul等人提供了斷言的實驗驗證。在討論在太陽能集熱器中使用納米流體時，布朗擴散作為增強傳熱的原因被駁回。