Учёные из Университета штата Северная Каролина создали плотный, непористый материал, который одновременно обладает крайне низкой теплопроводностью и высокой механической жёсткостью. Обычно это не сочетаемые свойства, и открытие стало настоящим прорывом максимально близким к теоретическому пределу теплоизоляционных свойств материалов. Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews В новой работе речь идёт о тонкой плёнке из двумерного гибридного органо-неорганического перовскита — йодида азобензол-этиламмония со свинцом. При комнатной температуре её теплопроводность достигает примерно 0,04 Вт/(м К), что близко к теоретическому пределу для плотных твёрдых материалов. При этом модуль упругости материала составляет 7,7 ГПа — значительно больше, чем у большинства полимеров, пены и аэрогелей, которые обычно используют для получения низкой теплопроводности. Необычное сочетание свойств удалось получить за счёт молекулярного проектирования структуры перовскита. Такие материалы состоят из чередующихся органических и неорганических слоёв с упорядоченной кристаллической структурой. Исследователи модифицировали органический слой, заменив часть углеродных цепочек специально подобранными бензольными фрагментами. В результате удалось одновременно изменить жёсткость кристаллической решётки и снизить перенос тепловой энергии через неё. Иными словами, механическая нагрузка эффективно передаётся через достаточно жёсткую структуру, тогда как распространение тепловых колебаний — фононов — оказывается сильно подавлено.
Источник: 3DNews — https://3dnews.ru/1148754
Комментарии