La chaleur dans un solide, c'est un relais de poussées atomiques : une file de personnes se passe un objet brûlant. Dans un film ultramince de nitrure d'aluminium, la file est trop courte, et l'objet se heurte vite au bord ou à un défaut. La résistance thermique se fige – l'amincissement n'y change rien.
Quand le film dépasse la centaine de nanomètres, les poussées commencent à se heurter entre elles. La résistance augmente, mais les impulsions thermiques elles-mêmes vivent dix fois plus longtemps. Une longue vie, pourtant, n'accélère pas le transfert : dans la bousculade du marché où les directions changent, l'avantage disparaît.
La chaleur s'écoule toujours vers le froid, augmentant l'entropie – mesure du chaos. Grâce à la spectroscopie et à la photométrie, les scientifiques ont capté cette transition. Les bases ont été posées par Max Born et Felix Bloch. Désormais, le refroidissement précis des nanopuces est une réalité.
Le diamant est l'un des meilleurs conducteurs de chaleur, mais dans les nanofilms, même problème : la diffusion aux frontières fait chuter sa conductivité thermique de plusieurs centaines de fois.
Stephen Baxter, dans « Le Vaisseau du temps », décrit des matériaux qui modifient arbitrairement leur conductivité thermique – presque comme dans ces expériences.