Учени са предвидили и експериментално са потвърдили съществуването на материал с хибридни свойства на топлопроводимост на кристали и стъкло. Материалът е специална форма на силициев диоксид, наречена тридимит. Той е открит в метеорит и съществува и на Марс.

Учените казват, че материалът противоречи на традиционните закони за топлопроводимост. Способността на материалите да провеждат тази топлина е ключова за тяхната производителност и надеждност. Този хибриден материал поддържа постоянна топлопроводимост в широк диапазон от температури. Това свойство може да повлияе на всичко - от електронни устройства до стомана и аерокосмическа индустрия. Изследването е публикувано в списание Proceedings of the National Academy of Sciences, пише Interesting Engineering.

Обикновено кристалите и стъклата проявяват противоположни свойства на топлопроводимост. Проводимостта на кристалите обикновено намалява с повишаване на температурата, докато стъклото провежда топлината по-добре при нагряване.

Учените са разработили едно-единствено уравнение, което описва разпространението на топлина както през кристали, така и през стъкла. Физиците казват, че уравнението описва междинното поведение на частично неподредени материали, като тези, използвани в термоелектрически устройства за оползотворяване на отпадна топлина, перовскитни слънчеви панели и термични бариерни покрития.

Използвайки уравнение, физиците изследвали материал, направен от силициев диоксид, основният компонент на пясъка. Учените предсказали, че форма на силициев диоксид, известна като тридимит, открита в метеоритите, ще се държи като хибриден материал от кристално стъкло.

Предполагало се е, че топлопроводимостта на тридимита ще остане постоянна, независимо от температурата. За да потвърдят това, учените провели експеримент с проба от тридимит от метеорит, паднал в Германия през 1724 г.

Резултатите потвърдиха предсказанието. Метеоритният тридимит наистина има атомна структура, която е междинна между кристал и стъкло. Топлопроводимостта на тридимита остава практически постоянна в температурния диапазон от минус 190 до плюс 105 градуса по Целзий.

Учените смятат, че материалите на основата на тридимит биха могли да помогнат за по-ефективния контрол на интензивната топлина, генерирана по време на производството на стомана, което би могло да намали и въглеродните емисии от стоманодобивната промишленост. Тридимит е открит и на Марс, а изучаването на неговите термични свойства би могло да помогне за разбирането на термичната история на Червената планета.

Физиците смятат, че хибридният материал би могъл да повлияе на създаването на бъдещи технологии, от електронни устройства, източници на енергия, усъвършенствани изчисления, базирани на изкуствен интелект, до аерокосмическата индустрия.