由利物浦大学领导的一个合作研究小组发现了一种新的无机材料，其导热系数是迄今为止报道的最低的。这一发现为开发新的热电材料铺平了道路，而这种材料对可持续发展社会至关重要。这一发现代表了材料设计在原子尺度上控制热流的突破。它为能源管理提供了根本的新见解。这一新认识将加速将废热转化为动力的新材料的开发和燃料的有效利用。
该研究团队设计并合成了这种新材料，使其结合了两种不同的原子排列方式，每种原子排列方式都能减缓热量在固体结构中的移动速度。他们通过测量和模拟两种不同结构的热导率，确定了这两种结构中减少热传输的机制，每种结构都包含一种所需的排列方式。将这些机制结合到单一材料中是困难的，因为研究人员必须精确控制原子在其中的排列方式。直观地说，科学家们希望得到这两种成分的物理性质的平均值。通过在这些不同的原子排列之间选择有利的化学界面，该团队实验合成了一种结合了这两种原子的材料。
这种具有两种组合排列方式的新材料比只有一种排列方式的母材料的导热系数要低得多。这一意想不到的结果表明了化学控制原子位置在结构中的协同效应，这也是为什么整个结构的性能优于两个单独部分的原因。
如果取钢的导热系数为1，则钛棒为0.1，水和建筑砖为0.01，新材料为0.001，空气为0.0005。世界上产生的所有能量中大约有70%被浪费为热能。低导热材料是必不可少的，以减少和治理这种浪费。开发能将热能转化为电能的新型高效热电材料被认为是清洁能源的关键来源。研究人员发现的这种材料是所有无机固体中导热系数最低的，导热性能几乎和空气一样差。
这一发现的意义是重大的，无论是对基础科学的理解，还是在热电设备中收集余热的实际应用，以及作为热障涂层用于更高效的燃气涡轮机。
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