大阪大學與東京大學、產業技術綜合研究所(AIST)及義大利技術研究所(IIT)組成的國際共同研究團隊，開發了一項可望解決半導體裝置散熱問題的全新冷卻技術。研究團隊製作的奈米元件能透過電場控制離子流動，並可在同一個元件上切換「冷卻」與「加熱」兩種機能。此次開發的奈米元件是在矽等固體薄膜上加工製作出直徑約70 nm的微細孔洞(Nanopore)，並在其周圍配置閘極電極的結構。該奈米孔能選擇性地允許特定離子通過，形成「離子的單向通道」。
實驗中，研究團隊將奈米孔填入鹽水，並在閘極電極施加負電壓，促使奈米孔側壁帶負電。結果顯示，僅帶正電的陽離子能通過奈米孔；帶負電的陰離子則因受到側壁的靜電排斥而無法通過。研究人員在奈米孔附近配置了微型溫度感測器，以測量孔洞周圍的溫度變化。當陽離子流動時，熱能移動至奈米孔另一側，促使奈米孔周圍的水溫比室溫更低。
此一現象被稱為「離子版帕耳帖效應(Peltier Effect)」，理論上可透過調整閘極電壓進一步提升冷卻效能。實驗中觀察到最高約2℃的降溫效果。此外，研究團隊透過改變奈米孔上下兩側的鹽分濃度並重新測量溫度後，亦觀測到奈米孔周圍水溫上升的情形。此結果顯示只須改變施加電壓，同一個奈米孔元件即可控制離子流方向，促使水溫在「冷卻」與「加熱」之間切換，進而實證其雙向熱調控能力。