誰もが持っているスマホがセンサーにできれば、公衆衛生や医療などさまざまなアプリケーションで利用できます。これまでにも、カメラや外付けセンサーにスマホの計算能力を利用する試みはありましたが、ケンブリッジ大学の研究者らは、スマホのタッチスクリーンをそのままセンサーにする技術を開発しました。

タッチスクリーンに液体サンプルを滴下することで、飲料水や土壌の汚染物質が検出できます。

タッチスクリーンでイオンを読み取る

スマホの画面には電極がグリッド状に並んでいて、指が電界を遮断したときの信号を解釈する仕組みになっているようです。

研究者らは、スマホやタブレットで使用されているものと同様のタッチスクリーンをスタンドアロンで使用。さまざまな液体を垂らして静電容量の変化を測定しました。

研究者らは、液体中のイオンが濃度と電荷に応じてスクリーンの電界と相互作用することを見出し、イオンの検出に役立つことを実証しています。

研究室で用いられる機器に匹敵する感度

この技術を応用すれば、スマホに一滴たらすだけで利用できるヒ素汚染検出アプリケーションが開発できます。水処理プラントのない地域では、ヒ素汚染が深刻な問題。タッチスクリーンセンサーの感度は、研究室で用いられる機器に匹敵するため、スマホさえあれば安全が得られます。

スマホのタッチスクリーンの感度は指に合わせて調整されていますが、設計を変更することで、画面の特定部分をセンシングに最適化した感度に変更できるようです。

研究者らは、幅広い分子を検出できるように、この技術をさらに発展させたい考えです。

参照元：Smartphone screens effective sensors for soil or water contamination/ University of Cambridge
（文・山田洋路）