中央大,リモート制御型の透視イメージセンサを設計 

中央大学の研究グループは,高純度に半導体質へ分離されたカーボンナノチューブ(CNT)により,透視なイメージセンサを設計した(ニュースリリース)。

モノづくりを支える基幹技術としてMMW–IRイメージセンサが注目を集める中で,CNTによる素子設計は優しい操作性・高い検査性から先導的な役割を担っている。

CNTは,テラヘルツや赤外線などの電磁波を幅広く吸収する性質を持ち,センシング材料としてのポテンシャルは高いものの,従来のCNTセンサは感度が低く,外部ノイズの影響を受けやすいため,実用化には限界があった。

特に,電波や赤外線レベルの微弱な光信号の検出では,読み出し回路に大きな負荷がかかり,無線制御のような小型システムとの組み合わせは困難だった。

そこで研究では,「ケミカルキャリアドーピング」という極めてシンプルな方法を導入した。これは,大気中でs‑CNTデバイスに少量の液体を滴下するだけで,電子や正孔といったキャリアの移動度や密度を大幅に改善できる技術。高価な装置や特殊な環境を必要とせず,低コストで手軽に導入できる。

この処理により,s‑CNTの光応答信号は従来比で約4,000倍に増幅され,非常に微弱な光刺激に対しても明確な電気信号として読み出すことが可能になった。

加えて,得られた高感度s‑CNTセンサを,掌サイズの小型無線回路と組み合わせることで,ワイヤレスかつ遠隔で操作・モニタリングが可能なイメージセンサとして構築した。これにより,人が近づくことが困難な場所や危険な環境でも,リアルタイムで状態を確認することが可能になる。従来の有線式・大型検査機器に比べ,柔軟性・携帯性・安全性の面でも大きく進化した。

この技術は,製造業におけるライン上の部品検査,老朽インフラの微細なクラック検出,災害現場での構造物診断,さらには医療機器や農業分野など,多様な領域での応用が期待される。

研究グループは,将来的には,センサアレイ化やIoTネットワークとの連携によって,自律的・分散的な監視システムへの展開も見込む。また,環境中の放射線や有害ガスといった物理・化学刺激への感度調整を行なうことで,安全保障や防災・減災への応用も視野に入ることから,今後の展開次第では,非破壊検査技術のパラダイム転換をもたらす可能性を秘めているとしている。

キーワード:

関連記事

  • 東海大、冷却装置なしで作動するカーボンナノチューブ熱電素子を開発

    東海大学の研究グループは、単層カーボンナノチューブ(単層CNT)を用いた熱電素子において、薄膜を貼り付ける基板を替えるだけで、同じ素子を「電源」と「熱流センサー」として使い分けられることを明らかにした(ニュースリリース)…

    2026.08.17
  • 東京理科大など、超短パルスレーザーでCNTの局所配向を実現

    東京理科大学、産業技術総合研究所、大阪大学、理化学研究所の研究グループは、製膜後の無配向カーボンナノチューブ(CNT)膜に偏光制御した超短パルスレーザーを照射し、特定方向に配向したCNT構造を局所的に形成する光ポストプロ…

    2026.08.13
  • NVIDIAとコーニングが提携、AIデータセンター向け光接続製品を米国で大幅増産

    米NVIDIAと米コーニング(Corning)は2026年5月6日、米国において次世代AIインフラの構築に不可欠な先進的な光接続製品の生産を大幅に拡大するため、複数年にわたる商業・技術提携を発表した(ニュースリリース)。…

    2026.05.08
  • 反射型光ファイバー分布計測で6 mm分解能、芝浦工大と横浜国大が実証

    芝浦工業大学と横浜国立大学の研究チームは、光ファイバーに沿った温度やひずみの分布を測定する反射型のブリルアン光相関領域反射計(BOCDR)において、6 mmの空間分解能を実証した(ニュースリリース)。反射型ブリルアン計測…

    2026.04.17
  • ウシオ電機、距離計測向けパルス出力200mWの赤色レーザーダイオードを発売

    ウシオ電機は、測距儀など高精度な距離計測用途に対応した波長685nmの赤色レーザーダイオード(LD)「HL67241MG」を2026年4月より販売開始した(ニュースリリース)。 近年、建設やインフラ整備の現場では、建築測…

    2026.04.14

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア