我們通常利用極輕多孔材料充當絕緣體、利用金屬充當散熱材料，但是否有材料可以兼具兩種完全相悖的特性？德國科學家現在開發出一種新透明材料層，既能散熱也能聚熱，堪稱一層多用。
材料因化學組成、內部結構的不同而能發揮不同特性，日常生活中也處處可見隔熱與散熱應用，比如我們利用發泡聚苯乙烯（俗稱保麗龍）當作防凍保溫材料避免食物在室溫下迅速腐壞，用金屬鋁當作散熱材料迅速帶走多餘熱量（如電腦 CPU 上的散熱器）。
現在，德國拜羅伊特大學與德國馬克思普朗克聚合物研究所（MPI-P）科學家合作，共同開發出一種新穎透明材料，拜羅伊特大學教授 Markus Retsch 表示，新材料原則上屬於雙層玻璃，但實際上是由數百層極薄玻璃板交疊而成，薄板之間又透過聚合物鏈相連，可以兼顧隔熱與導熱 2 種特性。
從微觀角度來看，材料中單個分子振盪產生熱、然後傳遞給相鄰分子，單一層內熱量可以順利傳導，相反地，多層材料可以減少熱量傳遞，總體來說，平面材料層的傳熱能力比垂直材料層高 40 倍。
但要結合高效導熱的平面層與高效隔熱的垂直層、同時還要讓材料維持透明，就是一大挑戰了，研究團隊首先以高精度技術生產平面玻璃板，每層僅 1 奈米高，只要稍有不均勻就會破壞透明程度，就像光滑鏡面上出現一條不完美的劃痕一樣；接著研究團隊再透過聚合物鏈連接每一層薄板，使新材料的隔熱性能比目前商業化的泡沫塑料還要高 6 倍。
簡單說，這種新材料在某個方向可以達到隔熱效果，然後在另一方向達到導熱效果，在需要兼顧隔熱與散熱應用的高性能 LED 領域中或能發揮奇效。新論文發表在《應用化學》（Angewandte Chemie-International Edition）期刊。
資料來源:http://technews.tw/2020/01/25/copper-styrofoam-material-thermal-conduction-insulation/#more-561268