【本学研究者情報】

〇多元物質科学研究所　教授　殷シュウ
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 混合ガス中の特定ガスを、より直感的に検出することを可能とする革新的な「ガス検知選択性」のコンセプトを提唱し、異常なセンシング挙動の予測手法を提案?検証しました。
• 「おむつ」のようなウェアラブルヘルスケアデバイスへ応用可能であり、フレキシブルで異物感がなく、室温で作動し、小型化を実現でき、かつ、高感度で異なる排泄物の同時計測?アラートが実現できます。

【概要】

ガスセンサーは、工業生産や環境モニタリング、人間の健康リスクの早期発見において重要な役割を果たしており、人間の社会活動に不可欠なデバイスの一つとなっています。

東北大学多元物質科学研究所の殷澍（イン　シュウ）教授（同大 材料科学高等研究所（WPI-AIMR）連携教授 兼務）が率いる研究チームおよび北陸先端科学技術大学院大学サスティナブルイノベーション研究領域の前園涼教授、大阪大学産業科学研究所の関野徹教授らは、異常なガス応答挙動の発生メカニズムとその応用に関する研究で大きな進歩を遂げました。単斜晶二酸化バナジウムVO₂（M1相）^（注１）における同類性質ガスに対する同じ温度での真逆なセンシング応答挙動とセンシング挙動が温度によって逆転する現象に基づき、これまでにない新しいガス検知選択性の仕組みを提唱しました。また異常なセンシング挙動の予測手法を提案?検証し、便と尿という異なる種類のヒト代謝排泄物の同時検出に成功しました。

本研究成果は、2024年12月19日（現地時間）に科学誌Advanced Materialsにオンラインで公開されました。研究結果は2024年10月31日に発明特許として出願されました（特願2024-191987）。

【用語解説】

注1.二酸化バナジウムVO₂（M1相）： 二酸化バナジウムの低温相であり、単斜晶系に属します。結晶構造では、バナジウム（V）原子がV-Vペア（一列に並んだ構造）を形成し、V原子と酸素（O）原子が八面体型配位をとります。M1相は絶縁体であり、約68℃を超えると正方晶系で金属状態のR相（ルチル構造）に変化します。

【論文情報】

タイトル：Novel Selectivity: Target of Gas Sensing Defined by Behavior
著者： Lei Miao, Peng Song, Yibei Xue, Zhufeng Hou, Takuya Hasegawa, Ayahisa Okawa, Tomoyo Goto, Yeongjun Seo, Ryo Maezono, Tohru Sekino, Shu Yin*
*責任著者：東北大学多元物質科学研究所　教授　殷澍（同大 材料科学高等研究所（WPI-AIMR） 連携教授 兼務）
掲載誌：Advanced Materials, 2024，2413023
DOI：10.1002/adma.202413023

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究に関すること）
東北大学多元物質科学研究所
教授　殷　澍（イン　シュウ）
TEL:022-215-5597
Email: yin.shu.b5*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道に関すること）
東北大学多元物質科学研究所 広報情報室
TEL: 022-215-5198
Email: press.tagen*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）