Теплопровідність — це фізична величина, що характеризує здатність матеріалу передавати теплову енергію від гарячої ділянки до холодної. Вимірюється у ватах на метр-кельвін (Вт/(м·К)) і позначається грецькою літерою λ (лямбда). Чим вища теплопровідність — тим швидше тепло «тече» крізь матеріал. Коли ви торкаєтесь металевих поручнів узимку, вони здаються крижаними — не тому, що холодніші за дерево, а тому, що метал швидше забирає тепло від вашої руки.
Серед елементів найкращі провідники тепла — метали, і це не випадково. У металах вільні електрони («електронний газ») переносять енергію так само ефективно, як і електричний струм. Тому закон Відемана–Франца стверджує: хороший електричний провідник — майже завжди хороший тепловий. Срібло лідирує серед металів — 429 Вт/(м·К), за ним Мідь (401) і Золото (318). Алюміній — 237, Залізо — лише 80. Найгірші метали-провідники — Ртуть (8.3) та Бісмут (7.9). Неметали, як правило, погані провідники: повітря — лише 0.025, саме тому пухові куртки та подвійні склопакети утримують тепло.
Але є разючий виняток: Алмаз — найкращий провідник тепла серед усіх відомих матеріалів, до 2200 Вт/(м·К)! Це у 5 разів більше за Мідь, хоча в Алмазі взагалі немає вільних електронів. Секрет — у надзвичайно жорсткій кристалічній решітці: коливання атомів (фонони) передаються майже без втрат. Цю властивість використовують для охолодження потужних лазерів та мікрочіпів. Графен — двовимірна форма Вуглецю — має теплопровідність до 5000 Вт/(м·К), що робить його найперспективнішим матеріалом для електроніки майбутнього.