به گزارش خبرگزاری ایمنا، محققان آزمایشگاه علوم کاربردی دانشگاه جان‌هاپکینز (APL) در مریلند، مواد ترموالکتریک جدیدی به نام CHESS توسعه داده‌اند که حدود دو برابر مواد ترموالکتریک معمولی در دمای اتاق کارآمدتر است. این فناوری نازک‌فیلمی می‌تواند جایگزین سیستم‌های سنتی کمپرسوری شود و مصرف انرژی را به شکل چشمگیری کاهش دهد.
در مقاله‌ای که در Nature Communications منتشر شد، تیمی از پژوهشگران APL و مهندسین سامسونگ نشان دادند که مواد CHESS با ساختارهای ابرلایه‌ای نانومهندسی، ظرفیت و کارایی انتقال حرارت را در سیستم‌های سرمایشی افزایش می‌دهند. این دستاورد حاصل بیش از ۱۰ سال تحقیق در زمینه مواد ترموالکتریک پیشرفته و کاربردهای آن است.
سیستم‌های ترموالکتریک از الکترون‌ها برای جابجایی حرارت استفاده می‌کنند و نیازی به قطعات متحرک یا مواد شیمیایی مضر ندارند. این فناوری نه تنها بی‌صدا و جمع‌وجور است، بلکه قابلیت تولید گسترده با ابزارهای نیمه‌رسانا را نیز دارد. آزمایش‌ها نشان داد استفاده از مواد CHESS بهره‌وری سیستم را تا حدود ۷۰ درصد نسبت به دستگاه‌های سنتی افزایش می‌دهد.
مواد CHESS بسیار کم‌حجم هستند و تنها به ۳ هزارم سانتی‌متر مکعب ماده برای هر واحد نیاز دارند، بنابراین تولید انبوه با استفاده از روش‌های متداول همچون MOCVD مقرون‌به‌صرفه و امکان‌پذیر است، این روش که در تولید سلول‌های خورشیدی و LEDهای تجاری کاربرد دارد، می‌تواند تولید CHESS را در مقیاس صنعتی ممکن کند.
علاوه بر سرمایش، این مواد قابلیت تبدیل اختلاف دما به انرژی را دارند و کاربردهایی در بازیابی انرژی، پروتزهای خنک‌کننده و رابط‌های انسان-ماشین فراهم می‌کنند، محققان APL امیدوارند با ادامه همکاری‌ها، سیستم‌های سرمایشی بزرگ‌تر و هوشمند با بهره‌وری بالاتر توسعه دهند و این فناوری به بازارهای خانگی، صنعتی و حتی فضایی وارد شود.