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ビジョン
IoT（モノのインターネット）やAI（人工知能）を用いた自動化の発展を背景に、センシング技術の重要性は高まる一方です。なかでも、環境モニタリングシステムや生体センサーの需要にともなって、有害物質や代謝物などに含まれるカチオン（正電荷種）やアニオン（負電荷種）といった電荷を有する化学種（イオン種）を検出するイオンセンサーが注目を浴びています。
本研究では、イオンペアと相互作用を示す新規分子を基盤として、あらゆるイオン種に対するリアルタイムセンシング材料を開発します。
蛍光発光などを利用した色覚によるセンシングは、デバイスの軽量化が容易であり、高感度かつ応答速度も速いことから、オンサイトのリアルタイムセンシングを簡便に行うことが可能です。しかし、用いる材料ごとに検出可能なイオン種が限られており、また蛍光発光のON–OFFによる検出では複数のイオン種を対象とした複雑なセンシングや定量的な検出が困難でした。そこで本研究課題では、応答するイオン種の種類によって発光色が変化する新規材料を用いることで、従来型では不可能であった複数イオン種の同時検出・定量化の実現が期待されます。
最終用途例
APPLICATION
本研究課題の実現により、環境モニタリングシステムや、味覚センサー、土壌中のイオンの定量化による農業分野への展開および、味覚センサー、ウェアラブル端末に搭載可能な生体センサーなどへの応用が期待されます。
強み
電荷を有するイオン種の最大の特徴は、必ず対イオンと共存することでイオンペアを形成している点です。従来のようにアニオン（負電荷種）やカチオン（正電荷種）のみではなく、イオンペア（アニオンとカチオンの組み合わせ）を検出できるシステムを確立することで、高感度かつ高効率で多くの情報が得られるようなセンシング技術の実現が可能となります。
テクノロジー
共同研究仮説
塩として身近に存在し、その組み合わせも無限に近く存在するイオンペアを利用することで、センシング材料にとどまらず、有機エレクトロニクス材料の「自在かつ精密な特性変調」と「低コスト・低環境負荷な開発」の両立に挑戦しています。
研究者
2014年 3月 名古屋工業大学大学院工学研究科物質工学専攻博士後期課程（高木研究室） 修了
2014年 4月～2017年 5月 立命館大学（前田大光研究室） 専門研究員
2017年 6月～ 山形大学大学院有機材料システム研究科 助教
【受賞歴】
2015 年 3 月 日本化学会第 95 春季年会 優秀講演賞（学術）
2019 年 5 月 高分子研究奨励賞
研究室HP: https://okada-lab.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html
Researchmap: https://researchmap.jp/YU_yamakado
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