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Une foule dans une rue étroite avance lentement parce que les gens se heurtent les uns aux autres. Dans le silicium, la chaleur se propage par des « chocs » similaires : des vibrations des atomes appelées phonons. Si l'on perce de minuscules trous dans une membrane de silicium, les phonons butent dessus comme des piétons sur des poteaux, et la chaleur circule moins bien.

C'est exactement ce qu'ont fait les scientifiques : dans une membrane de silicium de 40 nanomètres d'épaisseur (mille fois plus fine qu'un cheveu humain), ils ont percé des trous de 35 nanomètres de diamètre, espacés de 63 nanomètres. Les trous sont disposés régulièrement, comme des alvéoles, car ils ont été « dessinés » par un polymère auto-assemblé – de longues molécules qui s'organisent spontanément en motif. Ensuite, le silicium a été gravé selon ce motif.

L'astuce principale, c'est la profondeur des trous. On peut la modifier sans toucher ni au diamètre ni à l'espacement. Les trous traversants retiennent le plus la chaleur, tandis que les trous peu profonds la retiennent moins. On obtient ainsi un « bouton de volume » pour le flux thermique : on tourne la profondeur, on change la conductivité.

Pour mesurer précisément la quantité de chaleur qui traverse une telle membrane, il a fallu améliorer l'ancienne méthode des trois sondes. Habituellement, les contacts entre la membrane et le substrat gênent : ils ajoutent une résistance parasite, comme de mauvaises portes sur le passage de la foule. La nouvelle méthode tient compte de ces « portes » et donne une valeur honnête.

Au final, on obtient une technologie simple et contrôlable : le silicium perforé peut être ajusté pour différentes applications, du refroidissement des puces électroniques aux générateurs thermoélectriques qui convertissent une différence de température en électricité. La rue pleine d'obstacles s'est avérée utile.