Nanopore devices for ion transport-driven thermoelectric cooling

Research Project

Project/Area Number	24K21715
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	筒井真楠大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (50546596)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000) Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000) Fiscal Year 2024: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Keywords	ナノポア / 熱電 / ペルチェ / イオン輸送 / イオン選択性
Outline of Research at the Start	本研究では、申請者のナノポア技術と微小熱計測法により、選択的イオン輸送に伴うナノポア内の熱散逸現象を解明する。まず、ナノポアにゲート電極を集積したFET型ナノポアを用いて、ゲート電圧によるイオン選択性制御法を確立する。そしてFET型ナノポアにナノ熱電対を集積したナノ構造を作製し、当該熱電対温度計測を通して、電荷選択的イオン輸送に伴うナノポア空間のジュール発熱・ペルチェ冷却を介した熱散逸機構を解明する。さらに本手法を発展応用させ、イオンチャネルにおける選択的イオン輸送による細胞膜温度変化を明らかにする。