Koolstof nanobuisjes zijn favoriet speelgoed voor nanotechnologen. De buisjes van koolstofatomen zijn namelijk enorm veelzijdig: ze zijn sterk, je kunt ze gebruiken als stroomdraad of transistor en het zijn ook nog eens goede warmtegeleiders. Aan Caltech heeft Marc Bockrath dat laatste nog eens bevestigd. Hij klemde een nanobuis tussen twee elektroden en mat hoe warmte van de ene naar de andere kant vloeide. Dat bleek telkens in blokjes van een kleinste hoeveelheid warmte te gaan: een warmtedeeltje!

Wat Bockrath heeft gezien staat bekend als een fonon, een rimpeling in het atoomrooster van een materiaal. Zo’n golfje is de drager van warmte – en geluid – in het molecuul. Net als andere kwantumverschijnselen hebben Bockrath’s fononen deeltjeseigenschappen. Hun energie zit geconcentreerd in een klein gebiedje, en ze bewegen in een rechte lijn, zonder uiteen te vallen, door de koolstof nanobuizen. Bij 900^oC kwamen individuele fononen tot een micrometer (miljoenste meter) ver, een enorme afstand voor atomaire verschijnselen. Die spelen zich normaal af op afstanden onder de miljardste meter (nanometer).

Bij kamertemperatuur horen Bockrath’s fononen nog verder door de nanobuizen te reizen. Omdat de fononen in de nanobuizen hun energie onderweg niet kwijtraken zijn de buizen ideale warmtegeleiders. Conventionele koeling met warmtegootjes, ventilatoren of waterkoeling werkt bij de steeds kleinere chips niet zo efficiënt als op grotere schaal. Koeling met nanobuizen is volgens Bockrath misschien de redding van oververhitte toekomstige chips.