由英國利物浦大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個合作研究小組發(fā)現(xiàn)了一種有史以來導(dǎo)熱系數(shù)最低的新無機(jī)材料。這一發(fā)現(xiàn)代表了材料設(shè)計(jì)在原子尺度上控制熱流的新突破，這將促進(jìn)廢熱轉(zhuǎn)化為電能和有效利用燃料的新型熱電材料的加速開發(fā)，為構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展社會找到新路。

原子有2種不同的排列結(jié)構(gòu)，這種新材料結(jié)合了這兩種結(jié)構(gòu)。兩結(jié)構(gòu)中每種原子的排列方式都能減緩原子在固體結(jié)構(gòu)中的熱運(yùn)動速度。研究人員通過測量和模擬兩結(jié)構(gòu)的導(dǎo)熱率，確定了導(dǎo)致這2種結(jié)構(gòu)中熱傳輸減少的機(jī)制。通過實(shí)驗(yàn)，研究人員通過精準(zhǔn)控制，將2種不同排列結(jié)構(gòu)合并在一起形成了新材料，目的是得到這兩種不同排列下原子成分的平均物理性質(zhì)。結(jié)果顯示，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)控制原子的位置后，這種具有2種組合排列的新材料產(chǎn)生了“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)，其熱導(dǎo)率遠(yuǎn)低于只具有一種排列的母體材料的導(dǎo)熱率。

據(jù)了解，研制的這種新材料是所有無機(jī)固體中導(dǎo)熱率最低的，其導(dǎo)熱性幾乎和空氣本身一樣低。該材料的研制成功，無論是對基礎(chǔ)科學(xué)的理解，還是對收集廢熱的熱電設(shè)備的實(shí)際應(yīng)用，還是作為更高效燃?xì)廨啓C(jī)的熱障涂層的應(yīng)用都意義重大。

(來源：科技日報)