日本中央大学、东京工业大学和大阪大学等的研究团队开发出了只需贴在管道等上面就能查出流经管道液体特性的传感器。通过检测液体发出的红外线等光，可以调查溶解的物质是什么及其浓度和温度等。该传感器有助于在家庭和工厂等的废水检查中节省人力外，还可用于化学产品的质检及动植物的状态分析等。
日本会定期实施调查家庭和工厂排放的废水中含有哪些物质以及含量为多少的环境调查。这类调查主要采用采集废水样本后对成分进行离心分离或者混合试剂进行检测的方法。由于该方法比较耗费劳力和时间，此外还有照射紫外线的光线分析方法，但设备体积庞大，很难进行实地测量。
研究团队此次开发了可以使用碳基材料碳纳米管（CNT）薄膜，以高灵敏度检测不同带宽的光的传感器。CNT能吸收各种带宽的光并将其转化为电压。
碳纳米管薄膜可以紧密贴合在各种形状的管道上进行测量（供图：中央大学）
即使弯曲或拉伸也不会破坏性能（供图：中央大学）
这款传感器分析液体发出的光，可以推测里面溶解的物质的性质。该传感器无需采集样本，只需将传感器贴到管道上即可测量，因此能减少废水检测的工作量。
传感器薄而柔软，即使弯曲或拉伸也不会破坏性能。无论尺寸和形状如何，都可以紧密贴合到各种管道或橡胶管上，即使管道变形也不会脱落，能准确进行测量。可以利用喷墨印刷方式在弹性基板上制作传感器，因此还适合量产。它还能通过无线供电，进行远程操控。
在实验中，研究团队以葡萄糖等为例，成功推测了管道内部的液体中溶解的化合物浓度。事先调查好化合物吸收红外线的程度，然后测量液体发出的红外线被化合物弱化的程度。液体的粘性和温度也能以同样的方法进行调查。
新开发的传感器的用途并不仅限于废水的环境调查，还可以用于饮料和化学产品的质检以及动物血液和农作物导管中的水分等的分析。“例如，如果在牧场饲养的多头牛身上贴上传感器，就可以自动地收集血流和体温等大量的数据，用于健康管理”（中央大学的河野行雄教授）。
为了调查液体的浓度等，需要提前掌握溶解的物质对光有何反应的数据。今后将大量获取这类数据，以增加可以测量的物质的种类。目前已开始与企业推进联合研究，计划2～3年后投入使用。
日文：三隅勇气、《日经产业新闻》，2022/6/29
中文：JST客观日本编辑部
