聚苯乙烯泡沫塑料或銅這兩種材料的導熱能力大不相同。美因茨的馬克斯·普朗克聚合物研究所（MPI-P）和拜羅伊特大學的科學家現已共同開發並鑑定了一種新的極薄且透明的材料，這個新材料根據方向具有不同的導熱特性。儘管它可以在一個方向上極好地導熱，但在另一個方向上卻顯示出良好的隔熱性。
隔熱和導熱在我們的日常生活中起著至關重要的作用，計算機機房需要儘快散發熱量，居家生活則需要保溫保暖。通常我們將極輕的多孔材料（例如聚苯乙烯）用於絕緣，而將重材料（例如金屬）用於散熱。MPI-P的科學家與拜羅伊特大學共同開發並鑑定了一種新開發的材料，現在可以兼顧這兩種特性。
新開發的材料由薄晶圓玻璃板的交替層組成，在這些薄板之間插入了各個聚合物鏈。設計人員表示原則上新材料符合雙層玻璃原理。
熱量是材料中單個分子的運動或振盪，並傳遞給相鄰分子。通過在彼此之上構建許多層，可以減少這種傳遞：每個新的邊界層都會阻止一部分熱傳遞。相比之下，一層內的熱量可以很好地傳導-沒有界面會阻礙熱量的流動。總體而言，一層內的傳熱比垂直於層的傳熱高40倍。
垂直於各層觀察到良好的熱絕緣。對於基於聚合物/玻璃的電絕緣材料，熱導率異常高，比市售塑料高出六倍。
為了使材料有效發揮功能並保持透明，必須以非常高的精度生產，生產過程中任何不均勻性都會干擾透明性，就像在一塊有機玻璃上產生劃痕一樣。每層只有一毫米高的百萬分之一，即一納米。為了研究層序列的均質性，在拜羅伊特大學無機化學教授Josef Breu的小組首先使用X射線照亮材料，通過疊加x射線被各層反射，對該材料進行了表徵。
為什麼這種層狀結構沿著或垂直於單個玻璃板具有如此顯著不同的特性。使用基於激光的特殊測量，與聲波傳播類似，熱與材料分子的運動也有關。這種結構化而又透明的材料非常適合理解聲音在不同方向上的傳播方式。不同的聲速允許得出與方向相關的機械性能的直接結論，而其他任何方法都無法獲得這些結論。
研究人員希望在進一步的工作中更好地瞭解玻璃板的結構和聚合物組成如何影響聲音和熱量的傳播。研究人員看到了在高性能發光二極管領域的一種可能的應用，其中玻璃聚合物層一方面用作透明封裝，另一方面可以從側面散發釋放的熱量。
科學家們現已將其結果發表在國際知名的Angewandte Chemie雜誌上。
