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展示した検出システム
展示した検出システム
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金属メッシュデバイスによって微粒子を捕集した様子の一例
金属メッシュデバイスによって微粒子を捕集した様子の一例
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専用の検出装置。金属メッシュデバイスを同装置にセットする
専用の検出装置。金属メッシュデバイスを同装置にセットする
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 村田製作所は、2013年9月4~6日に幕張メッセで開催された分析・科学機器の祭典「JASIS 2013」において、大気汚染の原因となる微小粒子状物質「PM2.5」の検出システムを展示した。同社が開発している「金属メッシュデバイス」の用途の一つとして提案したものである。

 金属メッシュデバイスは、簡易に微量物質を検出するためのメッシュ状のデバイス。同デバイスに物質が付着すると、デバイス表面での電磁波共振形態が影響を受け、電磁波応答が変化する。この電磁波応答を専用の検出装置を用いて測定することで、物質を検出できるという仕組みだ。電磁波応答の変化量は、同デバイス上にある物質の量と相関があるため、あらかじめ検量線を得ておけば相対定量も行うことができるという。

 金属メッシュデバイスのメッシュ構造を利用すれば、大きさによって物質を分ける「ふるい」としても活用できる。このメッシュ構造は、「μmオーダーの微細構造に加工できる」(村田製作所の説明員)ため、粒径がおおむね2.5μm以下のPM2.5の捕集にも使えるとする。

 展示したPM2.5検出システムでは、同社が開発するマイクロブロアと組み合わせて大気を吸引することで、金属メッシュデバイスにPM2.5を捕集させるようにしていた。大気吸引後の金属メッシュデバイスを、前述の通り専用の検出装置を用いて測定することで、デバイス上に存在するPM2.5の量を検出できるというわけだ。

 村田製作所は、今回のPM2.5検出システムの精度を確かめるため、2013年4月6~20日に福岡市内で実験を実施した。この実験によれば、同システムによるPM2.5の検出結果と、福岡市が公表しているデータ(大型の装置を利用したもの)の相関係数は0.92だった。

 今後、展示したPM2.5検出システムと、専用の検出装置を一体化していくことも検討しているという。