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GMM222 CO2モジュールでナノ材料による 環境負荷を把握
/ サクセスストーリー GMM222 CO2モジュールでナノ材料による 環境負荷を把握 ナノ材料は一大ビジネスであり、世界の ナノテクノロジー関連商品市場は、2015 年には3兆1,000億ドルに達すると予測 されています。日焼け止めに含まれる二 酸化チタンから不燃布に使用されるカー ボンナノチューブまで、食品、化粧品、塗 料、電子機器、繊維製品などへの使用が 急速に広まっています。ナノ材料の研究 開発が進むにつれ、人の健康や環境負 荷を把握するための研究が行われるよう になっています。 ナノ材料による環境負荷 ノースカロライナ州ダーラムのデューク 大学にあるナノテクノロジー環境影響セ では、 ナノ材料の性質や ンター（CEINT） 環境との相互作用を把握することを研 究の焦点としています。CEINTは、生態 低濃度計測向けヴァイサラGMM222 CO2モジュールは、 ナノ銀プロジェクトにおけるメソコスムの光合成量と 系レベルでナノ材料の影響を直接検証 呼吸量を算出するために使用されています。 している世界でも数少ない研究施設の 課題 ソリューション ■ 実験用湿地生態系モニタリング向けの 高い精度と信頼性を誇るCO2センサ ■ 低濃度計測向け GMM222 CO2モジュール ■ ネットワーク接続され、Webベースの データ収集、データ配信および管理の システムと一体化されたセンサ ■ 低CO2濃度および湿潤環境における 高精度の計測 ■ 動作電圧11V以下 ■ データ収集システムおよび 制御環境管理システムとの 一体型センサ ■ 電圧降下や負荷変動による可変かつ 低電圧の回路で動作するセンサ メリット ■ センサから観測結果が即座に 送信されるため、研究者はナノ銀の 定期投入開始前に予定外の変動を 迅速に確認し、軽減可能 ■ 遠く離れた共同研究者向けに連続的 なデータ収集およびリアルタイムの データ配信が可能 ■ 電気基盤を総点検するために余計な 費用や労力がかかることを回避し、 電圧降下を最小限に抑制 一つであり、その検証のために1.2×3.7 メートル（4 × 12フィート）の屋外実験用 の湿地生態系メソコスム※を30個構築し の技術がいくつか使用されました。メソ コスムは、環境条件のモニタリングおよ 作用、および植物、魚類、細菌などの生物 への影響に関する理解を深めています。 生態系レベルで研究を計画・実施するの には時間がかかる上に、影響はわずかで す。 この厳しい用途においては、モニタリ ング機器には高い精度と信頼性が求め 可能であり、研究開始前に実験計画に 必要な調整を行うことができました。 」 ナノテクノロジー環境影響センター 博士研究員 Benjamin P. Colman氏 ンターネットのプラットフォームおよび データベース基盤にネットワーク接続 されています。ヴァイサラの G M M222 C O 2 モジュール は、データ収 集ネット ワーク、管理システム、および生のデータ 流と統合することができます。 湿地帯におけるナノ銀の影響 が、電気基盤を総点検するために余計な 地球化学における相互作用と影響につい 境下における予定外の変化を観測が ため、共同研究者による遠隔操作でイ 研究チームは、施設の電気回路で電圧 に、銀ナノ材料、つまりナノ銀の湿地生物 すぐにデータ収集を開始でき、制御環 びデータ流へのリアルタイムアクセスの られます。 同センターの主要なプロジェクトの一つ でした。装置の校正は非常に正確で、 収集および電力要件において独自開発 ※メソコスム：人工的に自然に近い環境を作り出し た場 ナノ材料を加え、ナノ材料の移動、相互 ており、低電圧条件下でも動作が可能 プロジェクトでは、リアルタイムデータ ました。 CEINTは、それらのメソコスムに特定の 「ヴァイサラのプローブは一体化され ネットワーク接続および電源要件 ての研究があります。ナノ銀は、繊維、創 傷包帯、栄養補助食品といった多くの製 品に使用される抗菌剤で、流出排水など を通じて環境に取り込まれる可能性があ ります。銀は多くの生物に対し毒性がある ことが知られており、 ナノ銀は水中に浮遊 したままの状態になるため、生物学的に 大きな影響を及ぼす可能性があります。 ナノ銀の実験では、週に一度、15 の湿地 メソコスムに低濃度のナノ銀を加え、さ まざまな影響の可能性を調べます。生 態系の反応を示す指標のうち、最も重要 かつ潜在的に感度が高いものの一つが CO2濃度です。CEINTの研究者は、長期 にわたりCO 2濃度を計測することで、生 態系の光合成量と呼吸量を算出すること ができます。 降下が起きていることに気づきました 時間や費用がかかることを避け、低電圧 条件で確実に動作するセンサを探しま した。GMM222モジュールは、DC 11～ 18VおよびDC 18～30Vで動作するよう 設計されています。試験後、CEINTの所 員が電圧の変動、特に電圧降下を確認し ましたが、G M M222 モジュールの計測 精度に影響はありませんでした。 直接的メリット 校正および電圧感度の確認が無事終了 してからG M M222モジュールが設置さ れ、すぐにデータ収集を開始したところ、 メソコスムに最初のナノ銀を投入する前 に、 メソコスム間に予期せぬ差異が観測 されました。さらに詳しく調査すると、メ ソコスム間におけるザリガニの活動のば らつきは、生態系のバランスおよびメソ コスムの設計の影響によることが分かり ました。研究が開始される前にこれらの ばらつきを軽減するため、実験計画の調 整が行われました。 詳細は以下よりお問い合わせください。 www.vaisala.co.jp/contact Ref. B211263JA-A ©Vaisala 2014 本カタログに掲載される情報は、 ヴァイサラと協力会社の著作権法、 各種条約 及びその他の法律で保護されています。 私的使用その他法律によって明示的 に認められる範囲を超えて、 これらの情報を使用 （複製、 送信、 頒布、 保管等を 含む） をすることは、 事前に当社の文書による許諾がないかぎり、 禁止します。 www.vaisala.co.jp 仕様は予告なく変更されることがあります。