哥伦比亚大学工程学院的研究团队近日发现了一种具有独特热传导特性的混合晶体玻璃材料，该发现有望为电子设备、废热回收和航空航天等领域的热管理技术带来突破。这项研究成果于7月11日发表在《美国国家科学院院刊》上。

由应用物理和应用数学助理教授Michele Simoncelli领导的国际研究团队，结合量子力学理论和机器学习技术，成功预测并验证了一种特殊二氧化硅材料的热传导特性。这种被称为"鳞石英"的材料最初在陨石中发现，后在火星上也得到证实，其热导率在80K至380K温度范围内保持稳定。

"我们首次从理论上预测并实验验证了一种材料能同时表现出晶体和玻璃的热传导特性，"Simoncelli表示。该研究基于团队2019年提出的统一理论，该理论成功解释了晶体和玻璃中截然不同的热传导现象。

法国索邦大学的实验团队对1724年德国施泰因巴赫陨石样本进行了测试，证实了理论预测。实验负责人Etienne Balan指出："这种材料的热传导行为类似于著名的因瓦效应，为极端温差下的热控制提供了新思路。"

该发现具有重要的工业应用价值。研究表明，钢铁厂耐火砖经过长期使用后可能形成类似结构。Simoncelli团队认为，基于这一发现开发的新型材料有望提高炼钢过程的热效率，为减少钢铁行业的碳排放提供技术支持。

研究团队正在将这一发现拓展至更广泛的应用领域。通过人工智能辅助的第一性原理计算，他们致力于开发新型热电材料、钙钛矿太阳能电池和热障涂层。这些技术有望推动可穿戴设备、神经形态计算等新兴领域的发展。

更多信息： Michele Simoncelli 等人，《温度不变的晶体玻璃热传导：从陨石到耐火材料》，《美国国家科学院院刊》(2025 年)。期刊信息： 美国国家科学院院刊