Development of a self-compensated-electromotive-force-type electrochemical sensor for realizing smart maintenance of infrastructure associated with water system and aquatic environment

Research Project

Project/Area Number	24K21657
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 25:Social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
Research Institution	Yokohama National University
Principal Investigator	岡崎慎司横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (50293171)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2027-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000) Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000) Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Keywords	水質センサ / 電気化学センサ / 自己補償型 / 自然電位 / 全固体型センサ
Outline of Research at the Start	水系社会インフラ及び産業インフラの保全管理活動を飛躍的に向上させる異常検知・健全性モニタリング技術の構築を目指し、現行センサデバイスの機能的制限をブレークスルーする超低コスト化・低消費電力化・インライン計測への適用を可能にする自己補償起電力型電気化学センサの提案・開発を行う。具体的には、金属電極の自然電位の環境敏感性に着目し、2つの金属電極の異なる敏感性を差動出力として取り出すことで、電気化学センサにおいて一般的に使用される参照電極を用いない全固体構造を実現する。様々な実用金属の自然電位の環境敏感性評価とその組み合わせの最適化により多点・分散配置に適した化学センサデバイスの設計指針を得る。