在熱量的抗旨方面，不同類型的材料可以發揮不同的作用。如果我們想要保持深冬時節的室內溫暖，就可以藉助外牆上的絕緣保溫材料，以減少熱量的流失。反之，若要保持室內的涼爽，就必須使用導熱性能更加優異的材料。那麼在實驗室中，是否可以發明出一種兼顧兩種特性的新材料呢？
（來自：University of Bayreuth，viaNew Atlas）
好消息是，在拜羅伊特大學和馬克斯·普朗克聚合物研究所的科學家們的通力合作下，他們成功地將聚苯乙烯等材料的絕熱性能、與常用於散熱的重金屬的導熱性能結合了起來。
技術上的突破，歸功於一種控制熱量傳播的方法，即通過單個分子的振蕩來傳遞熱量。
這些分子繼續向相鄰分子移動，而研究團隊通過創建一種由納米厚度的玻璃板製成的材料，來解決這一問題。
玻璃板上散布著聚合物鏈，構成了一塊薄如晶圓的堆疊，而堆疊本身恰好也是透明的。材料中多層的工作方式，有些類似於雙層玻璃窗，但仍需被賦予真正獨特的屬性。
拜羅伊特大學教授 Markus Retsch 表示：以這種方式生產的材料，與雙層玻璃的原理是相通的。只是新材料不止兩層，而是有數百層。
基於此，新材料能夠極大地減少沿垂直方向的熱量傳遞。同時每一層中都沒有阻擋熱量的介面，因而能夠有效地沿著平行方向的各層去傳導。
（研究配圖 - 1：超各向異性與高度受限的 Hec / PVP Bragg 堆棧）
在對材料進行測試後，科學家報告稱：沿著每一層的導熱率，與用於計算機晶片的導熱矽脂性能相當。但在垂直方向上，導熱性能就只有 1 / 40 了。
同時，研究發現新材料的隔熱性能相當優異，約為當前商用塑料製品的六倍。
更妙的是，這種獨特的材料，在聲音傳播方面也有獨特的屬性。畢竟當聲音在材料中傳播時，其行為與熱量的傳導也是類似的。
研究合著者、Georg Fytas 教授表示：「這種結構化但透明的材料，非常適合用於理解聲音在不同方向上的傳播方式」。
之後，研究人員將通過調整材料的設計，以更好地理解這些過程。至於實際應用，研究團隊認為可以從高性能 LED 上開始，因其需要同時堅固散熱與隔熱。
有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《應用化學國際版》（Angewandte Chemie-International Edition）期刊上。原標題為：
《Tunable Thermoelastic Anisotropy in Hybrid Bragg Stacks with Extreme Polymer Confinement》