ナノカーボン電極を有するポリイミド容量型湿度センサの高速化の検討

摘要

モノのインターネット (IoT) 時代の到来に向けてモバイル機器とモノの情報をリアルタイムに取り出す「センサ」技術が重要になってきている。とりわけ多くの家電製品や自動車・ビルなどの空調、医療や農業の分野において最も重要な情報が「温度」と「湿度（水分）」である。また，最近では呼気などを高感度で検出するセンサの医療分野への応用に期待がもたれている。近年、CNT やグラフェン誘導体が，高速かつ低温動作が期待できる有望なガス検出用材料として大きな関心を集めている。呼吸リズムや呼気中の湿度が健康状態と密接に関係することや、自動車などの移動体の燃費向上に温度や湿度を10ms台でリアルタイム測定してエンジン制御することでが燃費向上が期待されるなかで，手軽にリアルタイム検出可能な高速応答の湿度センサへの期待が今後見込まれる。本研究では，カーボンナノチューブ(CNT)ガス透過性電極を用いた10ms台応答の超高速湿度センサの開発と実用化に向けた課題とその解決策について検討した。また，実際に従来よりも一桁近く速く温度特性や安定性に優れなおかつ20ms未満で超高速応答可能な超高速湿度センサの実証についても評価・検討を行った。