阪大、ナノポア内のイオンの流れを用いて温冷自在の新デバイスを開発

(左)イオン流によるペルチェ効果の動作原理。二酸化ケイ素表面は水中で負電荷を帯びるため、陰イオンはナノポア壁面で電気的な反発力を受ける。この効果のため、小さなナノポアになると、陰イオンは電気的な反発によりナノポアを通れなくなる。一方、陽イオンは反発を受けないため、ナノポアを通過できる。この陽イオンの流れによって熱はナノポアの片側から反対側に運ばれ(ペルチェ効果)、ナノポア周囲の水が冷却される。(右)ペルチェ効果による水温変化を検出するために用いたナノポアの電子顕微鏡像。直径50nmのナノポアに接するように微小な熱電対温度計が形成されている(出所:阪大産研Webサイト)