Einbahn für Wärmeleitung geplant

Material soll gleichzeitig leiten und isolieren

Italienische Wissenschaftler haben einen Plan entworfen, mit dem ein Material Wärme in die eine Richtung leitet und in die andere Richtung isoliert. Theoretisch wäre es möglich, dass die „heiße Röhre“ einen Teil einer elektronischen Schaltung kühl und das andere Ende wärmt, berichtet das Fachmagazin Nature in der aktuellen Online-Ausgabe. Einsatzmöglichkeiten sehen die Forscher in mikroelektronischen Schaltungen und chip-großen chemischen Reaktoren, wie sie derzeit bei hochsensiblen Analysen und chemischen Synthesen in Verwendung stehen.

Die Forscher um Marcello Terraneo von der Universita dell´ Insubria, Como, wollen einen eindimensionalen Feststoff aus kettenartig-verbundenen Atomen entwickeln. Die Kette könne so gestaltet werden, dass diese durch die Schwingungen der Atome bei unterschiedlichen Frequenzen in verschiedene Richtungen schwingt. Da Wärme mit der Bewegung der Atome korrespondiert, wird das Material bei zunehmender Schwingung wärmer. So erhalte die Kette die Fähigkeit, in eine Richtung zu leiten und in die andere zu isolieren, vermuten die Forscher. Terraneo zieht als passendes Material fest zusammengeschnürte DNA-Stränge in Erwägung. Auch lebende Zellen könnten den Energiefluss der Wärme steuern. Die Studie wurde in den Physical Review Letters, 88, 094302, (2002) veröffentlicht.