Исследователи Университета штата Северная Каролина разработали тонкоплёночный материал, сочетающий крайне низкую теплопроводность с высокой жёсткостью — сочетание, ранее считавшееся практически недостижимым в материаловедении.
При комнатной температуре теплопроводность материала составляет около 0,04 Вт/(м·К) — примерно в пять раз ниже, чем у силикона (около 0,2 Вт/(м·К)). При этом плёнка в 700–10 000 раз жёстче силикона, а её модуль упругости достигает 7,7 ГПа, что превосходит показатели большинства полимеров, пены и аэрогелей. В отличие от них новый материал остаётся плотным и непористым.
Основой разработки стали двумерные гибридные органо-неорганические перовскиты — йодид азобензол-этиламмония со свинцом. Учёные заменили часть углеродных цепочек в органическом слое специально подобранными бензольными кольцами, что позволило подавить перенос тепловых колебаний, сохранив жёсткость кристаллической решётки.
Плёнки изготавливают методом проката, что, по словам исследователей, относительно легко масштабировать для нанесения на большие поверхности. Потенциальные области применения включают электронику, аэрокосмическую и кухонную технику, где нужны одновременно жёсткость, теплоизоляция и малый вес.
До промышленного применения ещё далеко: предстоит проверить долговечность материала, стабильность характеристик и стоимость производства. Наличие свинца в составе может ограничить использование в некоторых сферах.
