Zur Demonstration ihres Verfahrens benutzten die Forscher ein relativ einfaches Beispiel der Mischung zweier unterschiedlicher Stoffe, von denen der eine besonders gut Elektrizität leitet, während der andere ein besonders guter Wärmeleiter ist. Das Computerprogramm optimierte nun die Struktur des zusammengesetzten Mischstoffes so lange, bis dessen Leitfähigkeit für Elektrizität sowie für Wärme maximal war.
Dem Computerprogramm zu Folge bestand das optimierte Material aus einer periodischen, einem Kristall ähnelnden Anordnung der beiden Ausgangsstoffe. Überraschenderweise sind die Grenzflächen zwischen den beiden Stoffen so genannte Minimalflächen ? sie sind so klein wie unter den gegebenen Voraussetzungen der berechneten geometrischen Struktur eben möglich. Ein Bild des zusammengesetzten Stoffes findet sich auf einer Webseite der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft.
Minimalflächen sind in der Physik zumeist nur von den Oberflächenspannungen von Flüssigkeiten bekannt ? man denke etwa an Seifenblasen. Die Forscher gestehen ein, dass sie bisher nicht wissen, welches physikalische Prinzip zu der Bildung von Minimalflächen in den zusammengesetzten Stoffen führt. Eine Kollaboration mit Materialwissenschaftlern und Mathematikern soll nun Licht auf die Hintergründe dieses Phänomens werfen.
