オーストラリアの科学者が微小電子センサーの開発に成功

これは、多くの分野で大規模に応用できる大きな可能性を秘めた有望な発明であると考えられています。研究結果は10月3日、科学誌「ネイチャー・コミュニケーションズ」に掲載された。

圧電抵抗器は、スマートフォンの歩数計や車のエアバッグ展開機能など、電子機器や自動車機器の振動を検出するためによく使用されます。埋め込み型圧力センサーなどの医療機器や航空宇宙産業でも使用されています。

全国規模の研究で、カーティン大学、シドニー工科大学、ジェームズ・クック大学、ニューカッスル大学の研究者らは、人間の髪の毛の直径の約50万分の1の圧電抵抗器を開発した。

カーティン大学のナディム・ダーウィッシュ博士は、このタイプの電子部品はより感度が高く小型で、力や圧力を電気信号に変換し、日常生活の多くの分野に応用できる可能性があると述べた。

「この新しいタイプの圧電抵抗器は、そのサイズと化学的性質により、化学センサーや生物センサー、人間と機械の相互作用、健康モニタリングデバイスなど、まったく新しい用途が拓かれるだろう」とダーウィッシュ氏は述べた。

これらの新しいセンサーは分子ベースであるため、タンパク質や酵素などの他の化学物質や生体分子の検出にも使用できる可能性があり、病気の早期発見の分野における潜在的な「ゲームチェンジャー」になるとダルウィッシュ博士は付け加えた。

研究著者の一人であるニューカッスル大学のトーマス・ファロン博士は、機械的なストレスを受けると反応して異なる形状の新しい分子を形成し、抵抗の変化によって電流を変化させる単一のブルバレン分子（ブースター分子）から作られた新しい圧力センサーについて説明しています。

もう一人の研究者、シドニー工科大学のジェフリー・ライマーズ教授は、この研究の重要性は、約1ミリ秒ごとに前後に反応する分子の形状変化を電子的に検出する能力にあると述べた。 「電気伝導度を通じて分子の形状を検出することは、化学センシング研究におけるまったく新しい概念です」と彼は強調した。

ジェームズ・クック大学のダニエル・コソフ准教授は、分子の形状と電気伝導率の関係を理解することで、研究者は分子間の結合とそれに伴う金属配線システムの基本特性を判断できるようになると述べた。これは将来の分子スケールの電子デバイスの開発にとって重要です。