Zwar wird die Wärmeleitung über Gitterschwingungen durch den Vakuumspalt vollständig unterbunden, dieser darf jedoch nur so breit sein, dass einzelne Elektronen über diesen Spalt quantenmechanisch tunneln können.

Auf den ersten Blick scheint diese Unterbrechung der phononischen Wärmeleitung, also der Wärmeleitung über Gitterschwingungen, äußerst effizient zu sein. Bei einer Spaltgröße, welche ein quantenmechanisches Tunneln ermöglicht, sind die elektromagnetischen Kräfte jedoch derart groß, dass eine nahezu ungehinderte Weiterleitung der Gitterschwingungen aufgrund von elektromagnetischer Kopplung stattfindet.

Bei üblichen Temperaturen, bei denen solche Elemente eingesetzt werden sollen, liegen die Wellenlängen der elektromagnetischen Emissionen im Bereich von einigen hundert Nanometern bis hin zu wenigen Mikrometern. Eine effiziente Entkopplung der Gitterschwingungen findet erst dann statt, wenn die Spaltgröße im Bereich der Wellenlängen liegt. Bei diesen Größen ist ein quantenmechanisches Tunneln jedoch praktisch nicht mehr möglich.

Das Verfahren war schon in den 1970er Jahren bekannt. Es wurde damals aber nicht weiter verfolgt, da man die sehr kleinen Abstände zwischen den Metallplatten nicht herstellen konnte.

Momentan wird das Verfahren von den Unternehmen Borealis Exploration Limited und General Electric weiterentwickelt. Borealis entwickelt verschiedene Herstellungsverfahren: Bei einem werden poröse Materialien benutzt, um die Tunnelstrecke zu realisieren. Die Elektronen müssen in diesen Materialien eine mittlere freie Weglänge besitzen, die größer als die Schichtdicke ist, damit die Tunnelwahrscheinlichkeit hoch genug ist. Ein anderes Verfahren nutzt eine „verlorene“ dünne Schicht, zwischen den Kontakten, die nachträglich entfernt wird und einen dünnen Spalt zurücklässt.

Bei General Electric arbeitet man an der aktiven Regelung des Abstandes mit Piezoaktoren, wie sie auch im Tunnelmikroskop verwendet wird. Das Ziel ist die Entwicklung eines Kühl- oder Gefriergerätes, die 2005 aus dem US-amerikanischen Forschungs- und Entwicklungsprogramm Energy Efficient Building Technologies bezuschusst wurde.