Trung tâm của hệ thống tản nhiệt mới này là một vật liệu đa lớp có độ dày chỉ bằng 1,8 micromét, mỏng hơn một tấm lá nhôm mỏng nhất. Trong khi một sợi tóc trung bình của người có độ dày khoảng 100 micromét.

Vật liệu này bao gồm bảy lớp silic dioxide và hafini dioxide đặt lên trên một lớp bạc mỏng. Mỗi lớp có độ dày khác nhau, điều đó tạo khả năng cho vật liệu có thể bẻ cong các ánh sáng nhìn thấy và không nhìn thấy theo cách để tạo ra cho nó đặc tính làm mát.

Ánh sáng không nhìn thấy dưới dạng bức xạ hồng ngoại là phương thức tỏa nhiệt chủ yếu của tất cả các vật thể. "Nếu bạn sử dụng một máy ảnh hồng ngoại, bạn có thể nhìn thấy tất cả chúng ta đều phát ra ánh sáng hồng ngoại," Shanhui Fan, đồng tác giả công trình nghiên cứu, một kỹ sư điện thuộc Đại học Stanford ở California cho biết.

Một cách để vật liệu này giúp làm mát mọi vật đó là nó đóng vai trò như một tấm gương phản quang cao. Bằng cách phản chiếu đến 97% ánh sáng mặt trời, nó có thể giữ cho bất cứ vật thể nào được bao phủ bằng vật liệu này không bị nóng lên.

Ngoài ra, các nhà nghiên cứu còn cho biết rằng, khi vật liệu này hấp thụ nhiệt, thành phần và cấu trúc của nó đảm bảo rằng nó chỉ phát ra những bước sóng bức xạ hồng ngoại nhất định không bị hấp thụ bởi không khí. Thay vào đó, bức xạ hồng ngoại này có thể giải phóng tự do ra khỏi không khí và đi vào không gian.

"Sự lạnh lẽo của vũ trụ là một nguồn lực rộng lớn mà chúng ta có thể khai thác", Fan nói.

Các nhà khoa học đã thử nghiệm nguyên mẫu bộ làm mát của họ vào một ngày mùa đông có nắng ở Stanford, California, và nhận thấy nó có thể mát đến gần 9 độ F (5 độ C) thấp hơn so với nhiệt độ không khí xung quanh, ngay cả khi có ánh nắng mặt trời.

Theo đánh giá của các chuyên gia về tinh thể quang tử thì đây là "ý tưởng rất mới lạ và cũng cực kỳ đơn giản". Các nhà nghiên cứu cho biết chi phí vật liệu và hiệu suất của nó có thể so sánh được với các hệ thống điều hòa không khí đặt trên mái nhà, chẳng hạn như các hệ thống chạy bằng điện năng lượng mặt trời. Thiết bị mới này cũng có thể kết hợp với các công nghệ khác.

Tuy nhiên, cho đến nay vật liệu nguyên mẫu mới chỉ có kích thước rộng khoảng 8 insơ (20 cm), tương đương kích thước của một chiếc bánh pizza. Hiện nay các nhà nghiên cứu đang mở rộng quy mô để chế tạo các mẫu lớn hơn để có thể làm mát được cả tòa nhà. Công trình đã được công bố trên tạp chí Nature.