この振動する金属板は電池を使わずにコロナウイルス感染の警告を無線で送信します

日本の東北大学、山梨大学、東北製鉄の研究者らは、コロナウイルスの粒子や飛沫を検出し、警告を伝達できるエネルギーハーベスティングセンサーデバイスを開発した。完全にバッテリーなしで動作する。

「磁歪材料の重量が変化すると共振周波数が変化することはわかっています」と共著者の成田文雄氏は、このプロジェクトのチームのインスピレーションについて説明する。「しかし、私たちはこれがウイルスが吸収され、この吸収が検出可能であれば。」

アイデア: 鉄、コボルト、ニッケルで作られた磁歪クラッド プレートからセンサーを作成し、振動すると交互磁化によって電力を生成する。 プレートが周囲と相互作用すると、その共振周波数が変化します。そして、センサーがコロナウイルスと接触したことを検出するために使用できるのは、この変化した周波数です。

ただし、通常、プレートはその重量に応じて共振周波数を変更します。つまり、何かが表面に付着したことを、正確には分からなくても検出できることを意味します。 ウイルス検出用にセンサーを調整するために、チームはコロナウイルスを吸収できるタンパク質溶液でセンサーをコーティングし、ウイルスが存在する場合にのみセンサーが作動できるようにした。

「磁歪複合材料がウイルスを検出し、自身が発電した電力でその検出データを送信できることが確認できました」と成田氏は説明する。 「このデバイスの自立的な性質により、将来的には、現在のバイオセンサーでは不可能な、IoT (モノのインターネット) テクノロジーとのリンクが可能になります。」

研究者の研究成果は、ジャーナル「Sensors and Actuators A: Physical;」でオープンアクセス条件に基づいて入手可能です。 成田氏は、チームは将来的にはMERS、SARS、新型コロナウイルス感染症の原因ウイルスであるSARS-CoV-2を含むさらなる病原体を検出できるようにこの装置を拡張したいと考えていると述べた。