„To znaczący postęp w technologii chłodzenia” – mówi Rama Venkatasubramanian, podkreślając potencjał nowych materiałów termoelektrycznych. Naukowcy z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) w Maryland, USA, ogłosili 21 maja 2025 r. przełom w dziedzinie chłodzenia termoelektrycznego w stanie stałym.
Zespół opracował technologię chłodzenia opartą na nanomateriałach, która podwaja wydajność dostępnych na rynku urządzeń termoelektrycznych. Ta innowacja stanowi obiecującą, skalowalną alternatywę dla tradycyjnego chłodnictwa opartego na sprężarkach, odpowiadając na rosnące globalne zapotrzebowanie na energooszczędne rozwiązania chłodnicze.
Sercem tego postępu jest technologia „Controlled Hierarchically Engineered Superlattice Structures” (CHESS). CHESS zużywa znacznie mniej materiału, około wielkości ziarnka piasku na jednostkę chłodzącą, i może być produkowany masowo przy użyciu narzędzi do produkcji chipów półprzewodnikowych, co obniża koszty i poszerza jego akceptację na rynku.
Testy wykazały, że materiały CHESS poprawiły wydajność o prawie 100% w porównaniu z tradycyjnymi materiałami termoelektrycznymi w temperaturze pokojowej. Przekłada się to na 70% wzrost wydajności w pełni zintegrowanym systemie chłodniczym. Technologia jest nie tylko bardziej wydajna, ale także zużywa mniej materiałów, co toruje drogę do masowej produkcji.
Oprócz chłodnictwa, materiały CHESS mogą przekształcać różnice temperatur, takie jak ciepło ciała, w użyteczną energię. Jeff Maranchi zauważa, że otwiera to drzwi dla technologii pozyskiwania energii, które można zastosować w komputerach i statkach kosmicznych. APL planuje dalej udoskonalać materiały CHESS, koncentrując się na zwiększeniu wydajności i integracji sztucznej inteligencji w celu optymalizacji zużycia energii w systemach chłodzenia i HVAC.