「ばらまけるセンサー」実現へ。「土に還る」土壌含水率センサーを実証

2023-10-17

2023-10-17 大阪大学,科学技術振興機構

ポイント

環境に配慮した材料（紙、天然ワックス、スズ、炭、他）のみを用いた土壌含水率センサーおよびセンシングシステムの開発に成功
石油由来の非分解性プラスチックや有害金属が多用される既存のセンサーと異なり土に還るため、ばらまくように設置ができ、「センシングもできる肥料」としての応用も可能
本成果により、環境に優しい、持続可能なセンシングシステムやスマート農業の発展に期待

大阪大学産業科学研究所春日貴章助教らの研究グループは、紙、天然ワックス、スズなど環境に配慮した材料のみで構成された土壌含水率センサーの開発に成功しました。開発したセンサーは、検出した土壌の水分量を熱として発信し、その熱をサーマルカメラを用いて撮影することで、センサーの設置位置と土壌含水率を遠隔から同時に取得することが可能です。これまで生分解性プラスチックなどを用いた環境に優しい電子材料に関する研究は数多く行われてきましたが、性能や安定性に課題があり、分解性とセンサーとしての必須機能（センシング・データ発信・設置位置情報発信）を両立することが困難でした。

今回、春日貴章助教らの研究グループは、ごく単純な構造のセンサーと無線給電、そしてサーマルカメラを組み合わせることで、センサー自体の分解性と必須機能を両立した新しいコンセプトのセンシングシステムを実証することに成功しました。これにより、環境に優しい、持続可能なセンサー技術の発展や、「センシングできる肥料」などの新技術の開拓が期待されます。

本研究成果は、米国科学誌「ＡｄｖａｎｃｅｄＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＳｙｓｔｅｍｓ」に、２０２３年１０月１７日（火）（米国東部時間）に公開されました。

本研究は、ＪＳＴ戦略的創造研究推進事業ＡＣＴ－Ｘ（ＪＰＭＪＡＸ２１Ｋ３）およびＣＲＥＳＴ（ＪＰＭＪＣＲ２２Ｌ３）、松籟科学技術振興財団研究助成金、ＪＳＰＳ科学研究費助成事業研究（２２Ｋ２０５９２）の一環として行われました。