纳米技术现在 - 新闻稿：纳米孔感觉热：大阪大学的研究人员使用微小的温度计直接监测离子通过纳米孔时温度的变化，这可能会导致更有效的DNA测序技术

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示意图显示了纳米孔（左）中离子热量耗散的过程。嵌入纳米孔一侧的纳米级温度计检测由电压驱动的离子传输引起的局部温度变化（右）。CRUTCR.2022 M. Tsutsui等人，固态毛孔中的离子热量散热。科学进步

抽象的：
大阪大学的Sanken（科学与工业研究所）的科学家测量了使用热电偶通过纳米孔的离子流的热效应。他们发现，在大多数条件下，如欧姆法律所预测的，电流和加热能力随施加电压而变化。这项工作可能会导致更先进的纳米级传感器。

纳米孔感受到热量：大阪大学的研究人员使用一个微小的温度计直接监测离子通过纳米孔时温度的变化，这可能导致更有效的DNA测序技术

日本大阪|发表于2022年2月11日

纳米孔是如此小的膜中的微小开口，以至于只有单个DNA链或病毒粒子才能通过，它是一个令人兴奋的构建传感器的新平台。通常，在膜的两侧之间施加电压，以绘制通过纳米孔分析的物质。同时，可以运输溶液中的带电离子，但尚未对其对温度的影响进行广泛研究。直接测量由这些离子引起的热效应可以帮助使纳米孔更实用。

现在，大阪大学的一组研究人员创建了一个由黄金和白金纳米线制成的热电偶，其接触点仅100 nm，用作温度计。它被用来测量直接在悬挂在硅晶片上的40 nm厚膜中的纳米孔旁边的温度。

当电能通过电线中的电阻转化为热量时，就会发生焦耳加热。这种效果发生在烤面包机和电炉中，当电子与电线核碰撞时，可以将它们视为无弹性散射。在纳米孔的情况下，科学家发现，热能是根据离子流动的动量成比例地消散的，这与欧姆定律的预测一致。在研究300 nm大小的纳米孔时，研究人员记录了磷酸盐缓冲盐水的离子电流，这是施加电压的函数。第一作者Makusu Tsutsui说：``我们在广泛的实验条件下表现出了几乎欧姆的行为。''

使用较小的纳米孔，加热效果变得更加明显，因为凉爽侧的流体减少可以通过以均衡温度。结果，加热可能会导致不可忽略的效果，在标准工作条件下，纳米孔的温度升高几度。高级作家Tomoji Kawai说：``我们期望开发新型的纳米孔传感器，不仅可以识别病毒，而且还可以同时停用它们。''高级作家Tomoji Kawai说。”研究人员提出了其他情况，在这种情况下，加热可能是有益的。

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