Johns Hopkins Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'ndaki (APL) araştırmacılar, CHESS (Kontrollü Hiyerarşik Olarak Tasarlanmış Süper Kafes Yapıları) adını verdikleri yeni malzemeler kullanarak, katı hal termoelektrik soğutma teknolojisinde önemli bir atılım gerçekleştirdi. Bu nano-mühendislik ürünü ince film malzemeler, geleneksel yöntemlere göre oda sıcaklığında verimliliği neredeyse iki katına çıkarıyor. Bu, hacimli, enerji yoğun ve zararlı kimyasal soğutucular kullanan geleneksel kompresör tabanlı soğutma sistemlerine karşı ölçeklenebilir, enerji verimli ve sürdürülebilir bir alternatif sunuyor.
APL'nin 10 yıllık araştırmasının sonucu olan CHESS teknolojisi, başlangıçta ulusal güvenlik uygulamaları için geliştirilmişti. Ayrıca protezler için invaziv olmayan soğutma terapilerinde de kullanıldı. Malzemeler, ölçeklenebilirliği ve maliyet etkinliği ile bilinen, iyi bilinen metal-organik kimyasal buhar biriktirme (MOCVD) adı verilen bir yöntem kullanılarak üretildi.
Samsung Araştırma ile işbirliği içinde yürütülen çalışma, malzeme düzeyinde yaklaşık %100, cihaz düzeyinde ise yaklaşık %75'lik bir verimlilik artışı gösterdi. CHESS ince film teknolojisi, son derece az miktarda malzeme kullanıyor, bu da yarı iletken çip üretim araçları kullanılarak seri üretilebilmesine olanak tanıyor.
Bu malzemeler sadece soğutma için değil, aynı zamanda sıcaklık farklarından enerji toplama ve yeni nesil dokunsal sistemlerde, protezlerde ve uzay araçlarında kullanım dahil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesi için de umut vadediyor.
