湖南
物理世界有条潜规则：硬的材料导热快，隔热的材料偏软。烤箱手套里的硅胶就是典型——隔热一流，却软趴趴，根本撑不起结构。如果有一种材料，比硅胶硬700到10000倍，隔热却比硅胶还好五倍，是不是有点不讲道理？美国北卡罗来纳州立大学的研究者，真的造出了这种材料。面图方案
这种新材料是一层极薄的薄膜，属于二维有机-无机杂化钙钛矿家族。室温下，它的热导率只有约0.04瓦每米开尔文，而硅胶大约是0.2——同样的温差，它传导的热量只有硅胶的五分之一。但它同时具备惊人的刚度，比硅胶高出700到10000倍。又硬又隔热，这样的组合在自然界找不到第二例。
研究共同通讯作者、物理系教授孙大力（Dali Sun）说，坚硬又隔热的材料，在厨具、电子设备、航天等领域都有大用。过去做不到，是因为硬和隔热天生打架：能扛住形变的材料，通常也擅长导热；真正隔热的，往往又软又弱。这一次，团队在分子尺度上打破了这条关联。
怎么做到的？靠的是分子工程。他们从一种二维杂化钙钛矿入手——这种半导体薄膜由有机层和无机层交替堆叠，晶体结构高度有序。团队把有机层里的一部分碳-碳链，替换成经过精心设计的苯环组合，等于在分子层面重新搭积木。这样一改，材料的硬度和导热能力都变得可控了。
最终得到的偶氮苯乙铵铅碘薄膜，同时拿到了两个极端：极高的刚度，加上极低的热导率——约0.04瓦每米开尔文，属于致密无孔材料中隔热性能最好的一档，接近这类材料隔热的理论极限。按研究者的说法，跟硅胶比，它硬700到10000倍，隔热好5倍。
更难得的是量产前景。这种薄膜的制备方法可以轻松放大：既能大规模生产，也能直接当作涂层，刷在各种设备表面。这意味着又硬又隔热的组合，有机会从实验室变成实实在在的工业能力，覆盖厨具、电子器件乃至航天装备。
共同通讯作者、机械与航天工程副教授刘军（Jun Liu）说，团队对这个材料本身感到兴奋，但更兴奋的是它证明了分子工程的力量：只要在分子层面精细调控，就能把这类层状杂化材料，调成应用所需的新奇组合。论文发表在《科学进展》（Science Advances）上——又一个物理学铁律被打破的例子。
参考来源：Wang Z, et al. Extremely low thermal conductivity in rigid layered hybrid perovskites. Science Advances. 2026. DOI: 10.1126/sciadv.aee5269
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