Лист графена толщиной в один атом подвешен в воздухе, как натянутая простыня. По нему бегут волны тепла — колебания атомов, которые физики называют фононами. Раньше считалось, что эти волны быстро рассеиваются из-за сильного взаимодействия, и тепло передаётся плохо. Но эксперименты показывали обратное: тепло идёт лучше, чем по старым расчётам.
В новой работе разгадка найдена в том, как изгибы листа связаны с его плоскостью. Когда атомы колеблются вверх-вниз, они слегка меняют жёсткость всего листа на изгиб. Этот эффект, названный перенормировкой жёсткости, делает изгибные колебания более устойчивыми. Волны тепла перестают быстро затухать и могут распространяться дальше, как рябь на воде после брошенного камня.
Благодаря этому тепло в подвешенном графене течёт почти как жидкость — учёные называют это гидродинамикой фононов. Открытие связывает макроскопическую упругость листа с микроскопическими колебаниями атомов. Это путь к управлению теплом в электронике будущего, где каждый нанометр на счету.
Графен — самый тонкий материал в мире: лист площадью в футбольное поле весил бы меньше одного грамма.