日本中央大學、東京工業大學和大阪大學等的研究團隊開發出了只需貼在管道等上面就能查出流經管道液體特性的感測器。透過檢測液體發出的紅外線等光，可以調查溶解的物質是什麼及其濃度和溫度等。該感測器有助於在家庭和工廠等的廢水檢查中節省人力外，還可用於化學產品的品檢及動植物的狀態分析等。
日本會定期實施調查家庭和工廠排放的廢水中含有哪些物質以及含量爲多少的環境調查。這類調查主要採用採集廢水樣本後對成分進行離心化或者混合試劑進行檢測的方法。由於該方法比較耗費勞力和時間，此外還有照射紫外線的光線分析方法，但設備體積龐大，很難進行實地測量。
研究團隊此次開發了可以使用碳基材料奈米碳管（CNT）薄膜，以高靈敏度檢測不同頻寬的光的感測器。CNT能吸收各種頻寬的光並將其轉化爲電壓。
奈米碳管薄膜可以緊密貼合在各種形狀的管道上進行測量（供圖：中央大學）
即使彎曲或拉伸也不會破壞性能（供圖：中央大學）
這款感測器分析液體發出的光，可以推測裏面溶解的物質的性質。該感測器無需採集樣本，只需將感測器貼到管道上即可測量，因此能減量廢水檢測的工作量。
感測器薄而柔軟，即使彎曲或拉伸也不會破壞性能。無論尺寸和形狀如何，都可以緊密貼合到各種管道或橡膠管上，即使管道變形也不會脫落，能準確進行測量。可以利用噴墨印刷方式在彈性基底層上製作感測器，因此還適合量產。它還能透過無線供電，進行遠程操控。
在實驗中，研究團隊以葡萄糖等爲例，成功推測了管道内部的液體中溶解的化合物濃度。事先調查好化合物吸收紅外線的程度，然後測量液體發出的紅外線被化合物弱化的程度。液體的粘性和溫度也能以同樣的方法進行調查。
新開發的感測器的用途並不僅限於廢水的環境調查，還可以用於飲料和化學產品的品檢以及動物血液和農作物導管中的水分等的分析。「例如，如果在牧場飼養的多頭牛身上貼上感測器，就可以自動地收集血流和體溫等大量的資料，用於健康管理」（中央大學的河野行雄教授）。
爲了調查液體的濃度等，需要提前掌握溶解的物質對光有何反應的資料。今後將大量獲取這類資料，以增加可以測量的物質的種類。目前已開始與企業推進聯合研究，計劃2～3年後投入使用。
日文：三隅勇氣、《日經產業新聞》，2022/6/29
中文：JST客觀日本編輯部
