SAMURAI - NIMS Researchers Database

NIMS一般公開2024

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研究内容

出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。

所属学会

応用物理学会, 化学センサ研究会

高分子・バイオ材料研究センター
タイトル

嗅覚とニオイの理解と制御

キーワード

嗅覚センサ,ニオイ,生体ガス,呼気,感応膜材料,機械学習,音響,量子計測

概要

ニオイは膨大な情報を含んでおり、かつ揮発性であるため、非接触・非侵襲・連続・迅速測定が可能である。そのため、医療・ヘルスケア・食品・農畜産業・環境・介護・工業・防災など多様な分野で、これまでにない課題解決手段として期待されている。しかしながら、ニオイ成分は数十万種類以上あると言われており、時間的にも空間的にも絶えず揺らぎ続けている。この複雑なニオイを測定する嗅覚センサの社会実装は、40年以上の歴史を経てなお実現しておらず、単純に思い付くようなセンサやシステムでは歴史を繰り返すだけとなる。本グループでは、これまでの膨大な知見を踏まえ、さらにそれを超える技術体系を構築し、現場で使える嗅覚センサの実現を目指している。

新規性・独創性

嗅覚センサMSS:高感度・小型・多様性・高速応答・低消費電力
最先端ガス分析装置群によるppt濃度レベルでの多角的検証
高感度・高選択性を実現する機能性感応膜材料群
科学的・論理的検証に基づく高精度・高再現性ニオイ測定システム
最先端機械学習によるさまざまな高精度予測モデル

内容

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独自に開発した嗅覚センサMSSを軸に、ガス成分の吸脱着挙動に関する基礎研究、多種多様な機能性感応膜材料、現場での高精度測定を実現する統合システム、最先端機械学習モデル、世界最大の産学官連携など、基礎から応用、ハードからソフトまで網羅した総合的研究開発を継続中。また、NIMS発ベンチャー(株式会社Qception)を通じた社会実装も推進中。

まとめ

牧場や製造現場などの過酷な環境でも、僅かなニオイの変化を再現性良く現場で測定可能であることを実証し、現在事業化を推進中。
生体ガスによる医療診断を実現するには、対応する代謝経路の確定など科学的エビデンスの確立が必要。
究極の目標は、スマホに搭載されたセンサによる、科学的エビデンスに基づいた高精度な呼気がん診断。

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