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尿か便かを判定できる…東北大が開発、アンモニア識別ガスセンサーの仕組み

尿か便かを判定できる…東北大が開発、アンモニア識別ガスセンサーの仕組み

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東北大学の苗磊大学院生と殷澍教授らは、混合ガスの中からアンモニアを識別するガスセンサーを開発した。ガス分子ごとの応答の大きさでなく、応答の正負や温度挙動で種類を見分ける。センサーを試作したところ尿と便を識別できた。識別原理は他のガス検知にも応用できる。

二酸化バナジウムにガス分子が吸着した際の電気抵抗の変化を元に種類を識別する。微量のトルエンや硫化水素、一酸化窒素とアンモニアなどの応答を調べるとアンモニアは電気抵抗が増加した。通常は抵抗が減少する。

同時にトルエンとエタノール、硫化水素は温度を変えると応答が反転する。分子が分解されるためと考えられる。従来は識別したい対象ごとに分子フィルターなどを積層して応答量で分子種を判定していた。応答挙動から分子種を判定する手法は新しいという。

おむつセンサーを試作すると、尿と便の識別に成功した。おむつ交換のタイミングを計れ、代謝状態も把握できる。センサー自体は透明で柔軟。装着する不快感を抑えられる。今後、複数のガスの同時識別を進めていく。

日刊工業新聞 2025年01月01日

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