埼玉大学 理工学研究科 材料工学研究室 教授

蔭山 健介

  • 情報通信
  • 環境/アグリ

植物の音を捉えるセンサ

半永久的に静電気を帯びた材料をエレクレットと呼びますが,これを用いた音響・超音波センサであるエレクトレットセンサ(Electret Condensor Sensor, ECS)の開発を行っています。

ECSは,可聴域から200 kHz程度の超音波領域まで広帯域の音響・超音波を計測可能であり,素子は厚さ0.1mm以下と薄くことから柔軟に変形可能なセンサとすることができます。

そのため,これを用いて植物茎部にダメージを与えずに取付,植物が発する超音波(アコースティック・エミッション, AE)を検出するセンサを開発しています。

さらに,このようなセンサとIoT技術を組み合わせることで,植物のインターネット(IoP、Internet of Plants)デバイスも開発しています。これにより、AE発生挙動と従来の環境モニタリング情報を用いて、いつでもどこでも植物の活動状態を可視化できる革新的な植物の活動モニタリング技術を提供できます。

ECSを用いた植物の活動モニタリング技術を用いることで,環境変動が植物の活動状態に及ぼす影響を可視化できるので,植物の生育管理にフィードバックすれば,栽培技術の高度化に寄与すると考えています。具体的には,ハウス栽培トマトやイチゴにおいて測定を行っており,活動モニタリングにより得られる活動情報(AEデータ)と果実の収量や糖度との相関があることが分かっています。特にイチゴの葉柄のような柔らかい部位に取り付け可能である点は,他のAEセンサと比較して大きな優位性であり,育苗のような栽培初期の活動状態を可視化することもできるのではないかと期待しています。