複数のガス分子を選択的に検出する「におい」センサー:福田昭のデバイス通信(400) 2022年度版実装技術ロードマップ(24)(1/2 ページ)
前回に続き、「におい」を定量的に評価する手法を取り上げる。今回は「成分濃度表示法(機器分析法)」を紹介する。
「におい」の原因物質を検出して電気信号に変換
電子情報技術産業協会(JEITA)が3年ぶりに実装技術ロードマップを更新し、「2022年度版 実装技術ロードマップ」(書籍)を2022年7月に発行した。本コラムではロードマップの策定を担当したJEITA Jisso技術ロードマップ専門委員会の協力を得て、ロードマップの概要を本コラムの第377回からシリーズで紹介している。
本シリーズの前々回からは、第2章「注目される市場と電子機器群」の第3節(2.3)「ヒューマンサイエンス」の第3項(2.3.3)「人間拡張」から7つ目の項目「2.3.3.7 嗅覚」の概要を紹介している。前々回では「嗅覚」の基本的な存在意義(危険の感知)と「におい」の元となる化学物質と「におい」を感じる仕組み、それから「におい」が主観的で曖昧かつ複雑な存在であることをご説明した。
第2章第3節(2.3)「ヒューマンサイエンス」と第3項(2.3.3)「人間拡張」の目次。赤線の枠で囲んだ部分(「2.3.3.7 嗅覚」)の概要を前々回から述べている[クリックで拡大] 出所:JEITA Jisso技術ロードマップ専門委員会(2022年7月7日に開催された完成報告会のスライド)
複雑で抽象的な存在である「におい」を定量化する(数値化する)手法は、ヒトの嗅覚に頼る「嗅覚測定法(官能試験法)」と、バイオセンシング技術や電子技術、情報処理技術などを駆使する「成分濃度表示法(機器分析法)」に大別される。前回は「嗅覚測定法(官能試験法)」の概要を紹介した。今回は「成分濃度表示法(機器分析法)」の概要をご説明する。
単一成分の分析と複合成分の分析
「成分濃度表示法(機器分析法)」は主に、単一成分の濃度を測定する「単一成分濃度表示法」と、複数成分の濃度を測定する「複合成分濃度表示法」に分けられる。
「単一成分濃度表示法」は、におい(臭気)を発生する化学物質(一種類)があらかじめ分かっているときに非常に有効な測定方法である。特定の化学物質の濃度を測定し、表示する。測定方法にはガスクロマトグラフィ(GC:Gas Chromatography)、吸光光度法(Absorption Spectroscopy)、ガスクロマトグラフィ質量分析法(GC-MS:Gas Chromatography Mass Spectrometry)などがあり、気体の成分分析に広く利用されている。ただし大半の「におい」は複数の成分で構成されているので、単一成分濃度表示法のセンサーは「におい」のセンサーとは呼びづらい。
「複合成分濃度表示法」は、におい(臭気)を構成する複数の化学物質を1つのグループとして捉えることで、グループ全体の濃度を測定し、表示する。「におい」センサーは、この複合成分濃度表示法の一部と位置付けられる。
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