你可能知道，装在金属杯里的热茶比装在泡沫杯里的更烫手。这是一个经典的例子，说明了某些材料比其他材料更能导热。这也是为什么房屋通常用纤维素或玻璃纤维等材料进行绝缘；这也是为什么热饮会用泡沫包装。特别是，金属比非金属导热性更好，固体比气体导热性更好。这就是为什么双层玻璃窗在房屋保温方面效果更好：如果你在窗户中加入一层薄薄的空气，那层空气的作用就很大。
英国利物浦大学的研究人员创造了一种材料，他们说，这种材料具有人类迄今为止所掌握的几乎所有固体材料中最差的导热性。如果这听起来有点奇怪，那并非如此——一种糟糕的导热材料可以成为极佳的绝缘体，而类似这样的材料可能在实现世界净零温室气体排放方面发挥关键作用。研究人员于周四在《科学》杂志上发表了他们的研究成果。
“我们发现的这种材料具有所有无机固体中最低的热导率，并且导热性几乎和空气本身一样差，”英国利物浦大学的化学家、该研究的作者之一Matt Rosseinsky在声明中说。
导热性与原子结构有关。尽管气体可能比液体或固体温度更高，但它们导热性更差，因为它们的原子间距更大。原子能够振动的次数越多，它们传递热量的能力就越强。这些振动模式称为声子；一种材料拥有越多声子，其导热能力就越强。
因此，制造导热性更差、绝缘性更好的材料的关键之一是调整材料的原子结构。从而改变声子在这种材料中的传播方式。
在利物浦大学，研究人员使用了两种不同的化合物：一种名为氯氧化铋（一种闪亮的固体，常用于化妆品中赋予珠光效果），另一种名为氧硒化铋。
这两种材料中的声子在不同方向上工作。因此，通过将它们堆叠在一起，研究人员可以将它们融合为一种特别不善于在堆叠层的之间传递热量的材料。
结果是，据其创造者称，这种材料的导热性几乎和气态空气一样差。在这方面，这种材料的导热性比液态水差十倍，比实心钛差一百倍，比钢差一千倍。
利物浦大学物理学家、该研究的作者之一Jon Alaria认为，制造像他们这样的低导热性材料的意义远不止于打破记录。“这种策略可以应用于其他重要的基本物理性质，如磁性和超导性，从而实现更低能耗的计算和更高效的电力传输，”他在声明中说。
热量损失是主要的障碍。事实上，很难不把热量损失看作是困扰世界能源系统各个方面的“恶灵”。许多热量损失来自摩擦，但其中很大一部分也来自通过材料散失的热量。如果用于供暖的能量散失到室外空气中，那就是浪费，并且是对我们能源系统的损耗。
事实上，通过一系列的低效率——不良的使用、电网损耗以及热量通过材料散失——劳伦斯·利弗莫尔国家实验室的分析师估计，美国惊人地有三分之二的能源生产实际上从未达到其最终目的。
因此，科学家们表示，继续研究这类材料是有充分理由的。制造更好的绝缘材料和更好的材料可以大大减少能源消耗，并为减少世界对化石燃料的依赖做出巨大贡献。
