匂いセンサはもう30年以上前から研究開発され、幾つかの市販品も存在する。しかし、匂い全体の強度しか測れない、感度が不足している、匂いの質に分解できない、用途が限定されている等々、欠点も多く、社会に浸透していないのも事実である。ここで改めて「匂い」を定義すると、化学物質の集合体から構成される空気質とでも言えよう。本稿では、最新の匂いセンサの開発状況を紹介しよう。

内閣府ImPACTの宮田プログラム「進化を超える極微量物質の超迅速多項目センシングシステム」の中の「有害低分子」プロジェクト（H26-30）¹⁾では、複数種の化学物質を認識するセンサを多数用意し、その出力をAI（人工知能）でパターン認識するという手法を採る。

　図1は受容材料としてガスクロマトグラフィー（GC）材料とカーボンブラックを用い、トランスデューサとして２つの同心円型電極による電気化学インピーダンス測定を利用したケモレジセンサ（chemosensitive resistor）の作製方法、電流電圧特性、そして芳香族化合物ピロールへの応答を示している²⁾。ピロール添加ON/OFFで電気抵抗が増減しているが、これは受容材料のピロールの混入による膨潤/収縮の効果と考えられる。現在0.9 mmサイズの電極16個を同一基板上に作製し、その部分に異なる電気化学特性を有する受容膜を塗布することで、気相中の複数種の化学物質の識別と定量に成功している。

　このように作製した人工嗅覚システムを使い、ウィスキー、ブランデー、ワイン、吟醸酒の識別が行えるのは当然のことであるが、（同じアルコール度数の）ビール種の識別、沖縄の焼酎である泡盛種の識別も可能となっている。また、その際に、電位応答の大きさ（振幅）のみでなく、動的変化（過渡応答）をフーリエ変換し特徴量として抽出することで、識別能力が格段と上がることも判明している。現在、人工嗅覚システムは14×14×15cm³サイズとコンパクト化しており、専用ASIC（Application Specific Integrated Circuit）を開発することで、H30年度内にさらなるコンパクト化を図る予定である。

　このIoT社会にあって、人工嗅覚システムは、これまでの分析装置とは異なる立ち位置、つまり、簡便迅速、人の感覚に近い出力、可搬性という特徴で、安全・安心を産む科学技術として世の中に浸透していくことであろう。