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真逆な応答挙動?ガス検知選択性の新しい定義を提案 ─ ヘルスケア分野への展開も視野に、排便と排尿を区別できるおむつも試作 ─

【本学研究者情报】

〇多元物质科学研究所 教授 殷シュウ

【発表のポイント】

  • 混合ガス中の特定ガスを、より直感的に検出することを可能とする革新的な「ガス検知选択性」のコンセプトを提唱し、异常なセンシング挙动の予测手法を提案?検証しました。
  • 「おむつ」のようなウェアラブルヘルスケアデバイスへ応用可能であり、フレキシブルで异物感がなく、室温で作动し、小型化を実现でき、かつ、高感度で异なる排泄物の同时计测?アラートが実现できます。

【概要】

ガスセンサーは、工业生产や环境モニタリング、人间の健康リスクの早期発见において重要な役割を果たしており、人间の社会活动に不可欠なデバイスの一つとなっています。

东北大学多元物质科学研究所の殷澍(イン シュウ)教授(同大 材料科学高等研究所(WPI-AIMR)連携教授 兼務)が率いる研究チームおよび北陸先端科学技術大学院大学サスティナブルイノベーション研究領域の前園涼教授、大阪大学産業科学研究所の関野徹教授らは、異常なガス応答挙動の発生メカニズムとその応用に関する研究で大きな進歩を遂げました。単斜晶二酸化バナジウムVO2(惭1相)(注1)における同类性质ガスに対する同じ温度での真逆なセンシング応答挙动とセンシング挙动が温度によって逆転する现象に基づき、これまでにない新しいガス検知选択性の仕组みを提唱しました。また异常なセンシング挙动の予测手法を提案?検証し、便と尿という异なる种类のヒト代谢排泄物の同时検出に成功しました。

本研究成果は、2024年12月19日(現地時間)に科学誌Advanced Materialsにオンラインで公開されました。研究結果は2024年10月31日に発明特許として出願されました(特願2024-191987)。

図3. 新しい「ガス検知選択性」の定義に関するコンセプト図:センシング挙動に基づいた判断の結果、目標とするガスは矢が的に命中するようにターゲットとして識別され、一方で他のガスは的から外れる結果となります。

【用语解説】

注1.二酸化バナジウム痴翱2(惭1相): 二酸化バナジウムの低温相であり、単斜晶系に属します。結晶構造では、バナジウム(V)原子がV-Vペア(一列に並んだ構造)を形成し、V原子と酸素(O)原子が八面体型配位をとります。M1相は絶縁体であり、約68℃を超えると正方晶系で金属状態のR相(ルチル構造)に変化します。

【论文情报】

タイトル:Novel Selectivity: Target of Gas Sensing Defined by Behavior
著者: Lei Miao, Peng Song, Yibei Xue, Zhufeng Hou, Takuya Hasegawa, Ayahisa Okawa, Tomoyo Goto, Yeongjun Seo, Ryo Maezono, Tohru Sekino, Shu Yin*
*責任著者:东北大学多元物质科学研究所 教授 殷澍(同大 材料科学高等研究所(WPI-AIMR) 連携教授 兼務)
掲載誌:Advanced Materials, 2024,2413023
顿翱滨:

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问い合わせ先

(研究に関すること)
东北大学多元物质科学研究所
教授 殷 澍(イン シュウ)
TEL:022-215-5597
Email: yin.shu.b5*tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

(报道に関すること)
东北大学多元物质科学研究所 広報情報室
TEL: 022-215-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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