Ученые из Университета штата Северная Каролина разработали плотный непористый материал на основе двумерного гибридного органо-неорганического перовскита. Пленка из йодида азобензол-этиламмония со свинцом сочетает крайне низкую теплопроводность с высокой механической жесткостью.
Теплопроводность материала при комнатной температуре составляет около 0,04 Вт/(м·К), а модуль упругости достигает 7,7 ГПа. Это значительно превышает показатели большинства полимеров, пен и аэрогелей, которые обычно применяются для теплоизоляции.
Уникальные свойства достигнуты за счет молекулярного проектирования структуры перовскита. Замена части углеродных цепочек бензольными фрагментами позволила подавить распространение фононов, сохранив при этом жесткость кристаллической решетки для передачи механических нагрузок.
Новая пленка превосходит силикон по теплоизоляционным характеристикам в пять раз, при этом она в 700–10 000 раз жестче его. В отличие от аэрогелей, материал является плотным и твердым, что расширяет возможности его использования в условиях, где важна прочность.
Технология производства основана на методе нанесения раствора с последующим формированием слоя при вращении подложки. Метод легко масштабируется, что позволяет применять покрытие в аэрокосмической технике, электронике и кухонных приборах, где мягкие изоляторы не подходят.
