Ein Isolator ist ein Material, das den Fluss von elektrischem Strom oder Wärme hemmt. Im Kontext der Elektrotechnik ist ein Isolator ein Material mit hoher elektrischer Widerstandsfähigkeit, das häufig verwendet wird, um elektrische Leiter zu schützen und zu trennen, damit der Strom durch die gewünschten Wege fließt. In thermischen Kontexten minimiert ein Isolator den Wärmestrom und bietet thermischen Schutz in verschiedenen Anwendungen, wie beispielsweise bei der Gebäudedämmung.

Topologische Isolatoren sind eine besondere Klasse von Materialien, die im Inneren als Isolatoren fungieren, aber leitende Oberflächenzustände aufweisen. Diese Materialien sind aufgrund ihrer ungewöhnlichen elektronischen Eigenschaften von großem Interesse für spintronische Geräte und Quantencomputer. Die Oberflächenzustände topologischer Isolatoren sind durch Zeitsymmetrie geschützt, wodurch verhindert wird, dass Elektronen streuen, und somit die Leitfähigkeit trotz Verunreinigungen erhalten bleibt.

Hoch isolierende Materialien weisen häufig Eigenschaften auf, die sie für extreme Bedingungen geeignet machen. Zu diesen Materialien gehören Keramiken, Polymere und Verbundwerkstoffe, die so entworfen wurden, dass sie hohen Temperaturen, mechanischen Belastungen oder chemischen Einflüssen standhalten, wodurch ihre Anwendung in der Luft- und Raumfahrt, der Elektronik und der Energieindustrie erweitert wird.

Zusammengefasst spielen Isolatoren eine entscheidende Rolle in elektrischen und thermischen Anwendungen und tragen zur Sicherheit und Effizienz in verschiedenen technologischen und industriellen Prozessen bei. Fortschritte in isolierenden Materialien ebnen weiterhin den Weg für neue Technologien und verbesserte Leistungsfähigkeit in zahlreichen Bereichen.