2023 Fiscal Year Final Research Report

Development of self-cleaning technology to enable IoT application of chemical sensors for long-term environmental monitoring

Research Project

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Project/Area Number	22K19884
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 64:Environmental conservation measure and related fields
Research Institution	National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
Principal Investigator	Iwasaki Wataru 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20712508)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	竹村謙信国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (10909831) 大曲新矢国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (40712211) 山下健一国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 副研究センター長 (90358250) 森田伸友国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (90807554)
Project Period (FY)	2022-06-30 – 2024-03-31
Keywords	電気化学 / ホウ素ドープダイヤモンド / 自己洗浄 / IoT / 長期モニタリング
Outline of Final Research Achievements	A flow cell capable of continuous electrochemical measurement was fabricated, and an aqueous solution containing copper ions at a concentration of 100 ppb was flowed at 100 μl/min for measurement by linear sweep voltammetry and washing by electrochemical washing. As a result, when the electrocleaning potential was 1.5 V, the copper peak became slightly lower with repeated measurements, and when the electrocleaning potential was 0.5 V, the copper peak became higher with repeated measurements.
Free Research Field	マイクロ化学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	センシング技術はIoT（Internet of Things）を支える重要な基盤技術である。化学センサはセンシング部が大気や液体などの測定対象物と接して測定するため、センサ表面の汚れが測定結果に大きく影響を与えてしまい、表面が汚れてしまうIoT用途の長期間の使用に向いていない。本研究はIoT向けの放置型化学センサとして電気化学センサのセンサ表面をセンサ自身で自己洗浄する技術を開発しており、環境中への排出が規制されている重金属類の環境モニタリング等、化学センサによる長期モニタリングの実現に貢献する。