Учёные Университета штата Северная Каролина создали тонкую плёнку, которая почти не пропускает тепло и при этом обладает чрезвычайно высокой жёсткостью. По этому показателю новый материал в 700–10 000 раз превосходит силикон, используемый в прихватках для духовок. Его теплопроводность составляет около 0,04 ватта на метр на кельвин при комнатной температуре, тогда как у силикона этот показатель достигает примерно 0,2 ватта.
Разработка относится к двухмерным гибридным органо-неорганическим перовскитам — полупроводниковым плёнкам с чередующимися органическими и неорганическими слоями. Исследователи изменили органическую часть структуры, заменив некоторые углерод-углеродные цепочки специально подобранными бензольными кольцами. Это позволило одновременно управлять жёсткостью материала и передачей тепла.
Обычно высокая механическая прочность сочетается с хорошей теплопроводностью, а эффективные теплоизоляторы отличаются меньшей жёсткостью. «Мы создали материал, который очень жёсткий и чрезвычайно хорошо изолирует от тепла. Он превосходит любой материал, встречающийся в природе», — заявил профессор физики Университета штата Северная Каролина Дали Сан, один из авторов исследования.
Получившаяся плёнка из азобензолэтил аммоний свинец йодида проводит примерно в пять раз меньше тепла, чем силикон. По словам доцента кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Джуна Лю, необычное сочетание свойств стало результатом целенаправленной молекулярной инженерии. Предыдущая работа команды выявила нестандартную связь между жёсткостью и теплопроводностью в этом классе материалов, а теперь учёные смогли усилить нужный эффект.
Технология изготовления допускает масштабирование, поэтому плёнку можно производить в больших объёмах и наносить на поверхность в качестве покрытия. Исследователи связывают с этим возможное применение разработки в кухонной утвари, электронных устройствах и космической технике. Джун Лю отметил, что работа также показывает возможности молекулярной настройки слоистых гибридных материалов для задач, где требуется одновременно высокая жёсткость и теплоизоляция.
Результаты опубликованы 18 сентября 2026 года в журнале Science Advances в статье «Extremely low thermal conductivity in rigid layered hybrid perovskites» («Чрезвычайно низкая теплопроводность в жёстких слоистых гибридных перовскитах»), сообщает SciTechDaily. Исследование поддержали Национальный научный фонд США, Министерство энергетики США, Управление военно-морских исследований и фонд именного профессорского гранта Goodnight Innovation.