"Đây là một bước tiến quan trọng trong công nghệ làm mát," Rama Venkatasubramanian cho biết, nhấn mạnh tiềm năng của vật liệu nhiệt điện mới. Các nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Vật lý Ứng dụng Johns Hopkins (APL) ở Maryland, Hoa Kỳ, đã công bố một bước đột phá trong lĩnh vực làm mát nhiệt điện trạng thái rắn vào ngày 21 tháng 5 năm 2025.
Nhóm nghiên cứu đã phát triển một công nghệ làm mát dựa trên vật liệu nano, giúp tăng gấp đôi hiệu quả của các thiết bị nhiệt điện có sẵn trên thị trường. Sự đổi mới này hứa hẹn một giải pháp thay thế có thể mở rộng cho hệ thống làm lạnh truyền thống dựa trên máy nén, giải quyết nhu cầu ngày càng tăng trên toàn cầu về các giải pháp làm mát tiết kiệm năng lượng.
Cốt lõi của sự tiến bộ này nằm ở công nghệ 'Cấu trúc siêu mạng được thiết kế theo thứ bậc có kiểm soát' (CHESS). CHESS sử dụng ít vật liệu hơn đáng kể, kích thước khoảng một hạt cát trên mỗi đơn vị làm mát và có thể được sản xuất hàng loạt bằng các công cụ sản xuất chip bán dẫn, giảm chi phí và mở rộng phạm vi tiếp nhận thị trường.
Thử nghiệm cho thấy vật liệu CHESS cải thiện hiệu quả gần 100% so với vật liệu nhiệt điện truyền thống ở nhiệt độ phòng. Điều này chuyển thành mức tăng hiệu quả 70% trong một hệ thống làm lạnh tích hợp đầy đủ. Công nghệ này không chỉ hiệu quả hơn mà còn sử dụng ít vật liệu hơn, mở đường cho sản xuất hàng loạt.
Ngoài điện lạnh, vật liệu CHESS có thể chuyển đổi sự khác biệt về nhiệt độ, chẳng hạn như nhiệt cơ thể, thành năng lượng có thể sử dụng được. Jeff Maranchi lưu ý rằng điều này mở ra cơ hội cho các công nghệ thu năng lượng có thể áp dụng cho máy tính và tàu vũ trụ. APL có kế hoạch tinh chỉnh thêm vật liệu CHESS, tập trung vào việc nâng cao hiệu quả và tích hợp AI để tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng trong hệ thống làm mát và HVAC.