玻璃是热的不良导体？打破常识！将玻璃拉伸至单原子细丝，热导达到量子极限的 40%！

很多人印象里面，玻璃就是不容易导热的材料，属于典型的热不良导体。但这个认知只适用于我们平时见到的大块玻璃。一旦缩小到原子级别，情况就完全不一样了。

美国科罗拉多大学博尔德分校主导，联合西班牙马德里材料科学研究所的科研团队，完成了这项研究。团队负责人是 Longji Cui 助理教授，Guilherme J. Vilhena 作为共同通讯作者参与研究。相关论文在 2026 年 10 月 14 日左右于《自然·纳米技术》在线发表，对应的海外科学媒体科普报道在 11 月 11 日推出。

研究人员使用特制的扫描热探针显微镜，把二氧化硅玻璃拉伸成只有单原子粗细的细丝。打个比方，就好比把一大块玻璃，拉成一根细到只剩下一串原子的细线。在这个极细的结构上，科研人员观察到热量并不是连续流动，而是一步一步离散传递，也就是量子化热流。每一步的热传导数值，达到了理论上单通道最大载热量的百分之四十。这是第一次观测到由原子振动携带的量子化热流。

大块玻璃内部原子排布杂乱无序，热量在传递的时候会不断被散射，导热能力就被压得很低。当缩小到单原子尺度之后，这条导热通道上的无序结构被消除，原子振动可以顺着通道直接传过去。并不是说玻璃本身的属性被彻底改变，而是在这种极限尺寸之下，限制导热的那些阻碍条件消失了。

这项发现可以给芯片散热研究提供新的参考。芯片里面大量使用二氧化硅绝缘层，以往大家对它的热传输规律了解有限。这次观测拿到的物理图像以及测量手段，能够帮助科研人员重新评估纳米器件里面的热量传递规律，为纳米电子器件散热设计提供新的参考依据。相关观测结果也比之前同类型的测量数值高出大约一个数量级。

科研示意图，纳米扫描探针与原子热输运概念渲染图，科普配图引用