Qinghuan yliopiston tutkijat ovat kehittäneet innovatiivisen eristemateriaalin, joka perustuu superkohdistettuihin hiilinanoputkiin (SACNT-SF) ja kestää jopa 2600 °C:n lämpötilan. Materiaalin lämmönjohtavuus on vain 0,004 W/mK huoneenlämmössä ja 0,03 W/mK 2600 °C:ssa, mikä ylittää huomattavasti grafiittihuovan ominaisuudet (1,6 W/mK vastaavissa olosuhteissa).
Valmistustekniikka sisältää vertikaalisten hiilinanoputkien massiivien kasvattamisen, minkä jälkeen ohuet levyt venytetään ja taitetaan tai kelataan kerroksittain. Tuloksena oleva rakenne estää tehokkaasti kaikki kolme lämmönsiirtomekanismia: johtumisen, konvektion ja säteilyn.
Materiaalin erityispiirre on sen mikrorakenne. Halkaisijaltaan 10–20 nm:n nanoputket muodostavat huokoisen ympäristön, jossa lämmönjohtavuus on rajoitettua, koska fononien leviämiseen on käytettävissä vain vähän materiaalia. Huokoset ovat niin pieniä, että kaasumolekyylit eivät voi liikkua vapaasti (Knudsenin ilmiö). Nanoputkien elektroninen rakenne (van Hove -singulaarisuudet) varmistaa infrapunasäteilyn tehokkaan absorboinnin ja hajautumisen.
Materiaali säilyttää vakauden 310 lämpösyklin jälkeen huoneenlämpötilasta 2000 °C:een vain 5 %:n tehokkuuden menetyksellä. Sen tiheys on 5–100 kg/m³, mikä tekee siitä erittäin kevyen. SACNT-SF on myös joustava ja voi muotoutua epätasaisille pinnoille.
Teknologia mahdollistaa jopa 550 mm leveiden ja satojen metrien pituisten levyjen valmistuksen, mikä avaa mahdollisuuksia teolliseen käyttöön. Tutkijat aikovat kehittää suojapinnoitteita, jotka estävät materiaalin hapettumisen ulkokäytössä.
Mahdollisia sovellusalueita ovat ilmailu- ja avaruusteollisuus (avaruusalukset, hypersonic-lentokoneet, suihkumoottorit), energiateollisuus (termo-ydinreaktorit, ydinvoimalaitokset), metallurgia (uunit, sulattimet) ja elektroniikka, joissa tarvitaan kompakteja ja kevyitä lämpöeristysratkaisuja.
