Wie Luftmoleküle, die über heißes Essen streichen, nehmen Elektronen Wärme auf und transportieren sie fort. In den meisten Materialien kühlt dieser Prozess allerdings nicht, da die Wärme rasch wieder als Vibrationen der Feststoffe in die entgegengesetzte Richtung zurückströmt. Um die Wärmebewegung in eine Richtung zu lenken, muss zum einen die Anzahl der Elektronen möglichst hoch sein. Dann müssen die einzelnen Elektronen eine große Menge an Hitze transportieren können, und schließlich sollte das Material so eine Beschaffenheit haben, dass Vibrationen minimiert werden. Unglücklicherweise schließen sich diese drei Eigenschaften nahezu gegenseitig aus, was es erschwert, neue thermoelektrische Materialien zu entwickeln.

Wissenschaftler unter der Leitung von Mercouri Kanatzidis von der Michigan State University in East Lansing veränderten systematisch das 30 Jahre-alte Rezept des besten zur Zeit verfügbaren thermoelektrischen Materials und stießen dabei auf eine unerwartete kristalline Struktur von Cäsium, Bismut und Tellur (Science vom 11. Februar 2000). Ihr Stoff kühlt nahezu so effizient wie das derzeitig beste Material und kann bis zu einer Temperatur von -100 Grad Celsius arbeiten, während sein Jahrzehnte alter Rivale bei -50 Grad Celsius aussteigt.

"Eigentlich war es mehr Glück als Verstand", meint Kanatzidis. Andere Wissenschaftler schreiben seinen Erfolg eher seiner systematischen Methode als seinem guten Stern zu. Galen Stucky von der University of California in Santa Barbara ist der Ansicht: "Kanatzidis leistet wirklich gute Arbeit auf diesem Gebiet."