气味传感器、气味测定系统及气味传感器的制造方法技术方案

本发明专利技术的目的在于提供能够使用在具有高分子覆膜的气味传感器中无法采用的添加剂的气味传感器、使用了该气味传感器的气味测定系统、以及该气味传感器的制造方法。一种气味传感器(10)，其包含多个传感器元件(11)，所述传感器元件(11)具有吸附气味物质的物质吸附膜(13)、和检测气味物质向物质吸附膜(13)的吸附的检测器(15)。物质吸附膜(13)为包含微粒(21)和表面改性剂的多孔性的微粒膜，所述微粒(21)由以硅和氧作为骨架的化合物形成，所述表面改性剂对微粒(21)的表面进行改性，多个传感器元件(11)中的至少一部分的微粒(21)和/或表面改性剂的组成分别不同。性剂的组成分别不同。性剂的组成分别不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气味传感器、气味测定系统及气味传感器的制造方法


[0001]本专利技术涉及用于测定气味的气味传感器、具备气味传感器的气味测定系统、和气味传感器的制造方法。

技术介绍

[0002]作为气味传感器，已知有在石英晶体谐振器的表面形成有高分子覆膜的气味传感器(例如，专利文献1)。另外，为了检测多种气味，已知变更高分子覆膜的骨架高分子的种类、添加到骨架高分子中的添加剂的种类。现有技术文献专利文献
[0003]专利文献1：日本特开平5
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187986号公报

技术实现思路

专利技术所要解决的课题
[0004]在形成有高分子覆膜的气味传感器中，为了检测更多样的气味，研究了添加到骨架高分子中的添加剂。然而，对于阻碍骨架高分子的气味检测性能那样的添加剂，有时难以添加到骨架高分子中。用于解决课题的手段
[0005]本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其例示的课题在于提供能够使用在具有高分子覆膜的气味传感器中无法采用的添加剂的气味传感器、使用了该气味传感器的气味测定系统、以及该气味传感器的制造方法。
[0006]为了解决上述课题，本专利技术具有以下构成。(1)一种气味传感器，其包含多个传感器元件，所述传感器元件具有：吸附气味物质的物质吸附膜；以及检测上述气味物质向上述物质吸附膜的吸附的检测部，上述物质吸附膜为包含微粒和表面改性剂的多孔性的微粒膜，所述微粒包含以硅和氧为骨架的化合物，所述表面改性剂对上述微粒的表面进行改性，多个上述传感器元件中的至少一部分的上述微粒和/或上述表面改性剂的组成分别不同。
[0007](2)一种气味测定系统，其具备：技术方案1～10中任一项所述的气味传感器，其检测气味样品的气味；以及数据处理部，其生成气味数据，所述气味数据是将从上述气味传感器所具有的多个传感器元件分别获取的各电信号与上述气味样品的信息建立关联而得到的。
[0008](3)一种气味传感器的制造方法，其中，所述气味传感器包含多个传感器元件，所述传感器元件具有：吸附气味物质的物质吸附膜；以及检测上述气味物质向上述物质吸附膜的吸附的检测部，所述气味传感器的制造方法包括：膜配置工序，在相邻排列的多个上述检测部的检测表面配置微粒膜，所述微粒膜是包含微粒的多孔性的微粒膜，所述微粒包含以硅和氧为骨架的化合物，所述微粒膜覆盖
相邻的多个所述检测部；以及表面改性工序，在上述微粒膜的表面涂布对上述微粒的表面进行改性的表面改性剂，在上述微粒膜的表面的每个规定区域涂布组成不同的表面改性剂。
[0009]本专利技术的进一步的目的或其他特征通过以下参照附图说明的优选的实施方式而变得明确。专利技术效果
[0010]根据本专利技术，可以提供能够使用在具有高分子覆膜的气味传感器中无法采用的添加剂的气味传感器、使用了该气味传感器的气味测定系统、以及该气味传感器的制造方法。
附图说明
[0011]图1A是气味传感器10的平面示意图。图1B是图1A的A
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A
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截面图。图2A是物质吸附膜13的截面示意图。图2B是微粒21的截面示意图。图2C是内用导电性微粒27a的微粒21的截面示意图。图2D是内用导电性微粒27b的微粒21的截面示意图。图3是气味测定系统1的示意图。图4A是气味传感器100的平面示意图。图4B是图4A的B
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B
’
截面图。图5是表示气味传感器10的制造方法的概要的说明图。图6是气味传感器排列体205的示意图及其局部放大图。图7是表示气味传感器A的反应特性的图表。图8是表示气味传感器B的反应特性的图表。
具体实施方式
[0012][实施方式1]以下，参照附图依次对实施方式1的气味传感器10进行说明。
[0013]在实施方式1中，“气味”是指人或包括人的生物能够作为嗅觉信息而取得的气味，是包括分子单体或由不同分子构成的分子组以各自的浓度集合而成的气味的概念。
[0014]在实施方式1中，将构成上述气味的分子单体、或由不同分子构成的分子组以各自的浓度集合而成的物质称为“气味物质”。其中，气味物质在广义上有时广泛地指能够吸附于后述的气味传感器的物质吸附膜的物质。即，“气味”中大多包含多种成为原因的气味物质，另外，也可能存在未被认知为气味物质的物质或未知的气味物质，因此通常也可能包含未被视为气味的原因物质的物质。
[0015]＜气味传感器10＞图1A是气味传感器10的平面示意图。图1B为图1A的A
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A
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截面图。气味传感器10为包含多个传感器元件11的传感器，所述传感器元件11具有吸附气味物质的物质吸附膜13、和作为检测气味物质对物质吸附膜13的吸附的检测部的检测器15。多个传感器元件11配置于传感器基板17上。各传感器元件11与配线于传感器基板17的电子电路连接(在图1A和图
1B中未图示)。
[0016]如图1A和图1B所示，传感器元件11由检测器15和设置于检测器15的表面上的物质吸附膜13构成。物质吸附膜13优选覆盖检测器15的整个表面。即，检测器15的大小优选与物质吸附膜13的形成范围相同或比物质吸附膜13的形成范围小。此外，也可以在1个物质吸附膜13的形成范围内设置多个检测器15。
[0017]传感器元件11也可以在传感器基板17上配设有多个，如图1A所示，6个传感器元件11以描绘正三角形的方式排列。此时，相邻的传感器元件11的物质吸附膜13彼此不接触或者绝缘。需要说明的是，传感器元件11在传感器基板17上不一定需要整齐排列，也可以随机地配设，或者排列成任意的形态。
[0018]配设于传感器基板17上的多个传感器元件11中的至少一部分优选各自的物质吸附膜13对气味物质的吸附特性彼此不同。可以是多个传感器元件11全部分别由不同组成的物质吸附膜13构成，也可以不存在相同吸附特性的物质吸附膜13。物质吸附膜13的组成可以根据后述的微粒21的组成、表面改性剂的组成、微粒21与表面改性剂的组合等而变化。即，即使是相同的气味物质(或其集合体)，具有不同吸附特性的物质吸附膜13也显示出不同的吸附特性。在图1A和图1B中，为了方便，将物质吸附膜13全部同样地示出，但实际上其吸附特性彼此不同。需要说明的是，各传感器元件11的物质吸附膜13的吸附特性未必需要全部不同，其中，也可以设置配设有具有相同的吸附特性的物质吸附膜13的传感器元件11。
[0019]＜物质吸附膜13＞图2A是物质吸附膜13的截面示意图。物质吸附膜13是包含由以硅和氧为骨架的化合物形成的微粒21和对微粒21的表面进行改性的表面改性剂的微粒膜。如图2A所示，物质吸附膜13是由多个微粒21形成了大量细孔23的多孔性的微粒膜。微粒21的表面被表面改性剂改性。需要说明的是，在图2A中，未图示利用表面改性剂对微粒21的表面进行改性的情况。在实施方式1中，微粒21为一次粒子(未凝聚的粒子)。
[0020]物质吸附膜13的厚度可以根据成为吸附对象的气味物质的特性而适当选择。例如，物质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种气味传感器，其包含多个传感器元件，所述传感器元件具有：吸附气味物质的物质吸附膜；以及检测所述气味物质向所述物质吸附膜的吸附的检测部，所述物质吸附膜为包含微粒和表面改性剂的多孔性的微粒膜，所述微粒包含以硅和氧为骨架的化合物，所述表面改性剂对所述微粒的表面进行改性，多个所述传感器元件中的至少一部分的所述微粒和/或所述表面改性剂的组成分别不同。2.根据权利要求1所述的气味传感器，其中，所述微粒具有微细孔结构和/或中空结构。3.根据权利要求2所述的气味传感器，其中，所述微粒含有导电性微粒，或者，在所述微粒具有中空结构的情况下，在其中空部内包导电性微粒。4.根据权利要求1～3中任一项所述的气味传感器，其中，所述表面改性剂含有选自无机酸、有机酸、无机盐、有机盐和离子性液体中的至少1种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的气味传感器，其中，所述检测部为检测伴随由所述气味物质的吸附引起的所述物质吸附膜的重量变化的现象的检测器。6.根据权利要求5所述的气味传感器，其中，多个所述传感器元件隔开规定的间隔排列在基板上。7.根据权利要求5或6所述的气味传感器，其中，所述检测器为石英晶体微天平QCM传感器，所述物质吸附膜的重量为所述石英晶体微天平QCM传感器的石英晶体谐振器的重量的2％以下。8.根据权利要求1～4中任一项所述的气味传感器，其中，所述检测部为检...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥诘贤一，岸田昌浩，寺田绘里加，前野权一，
申请(专利权)人：株式会社而摩比特，
类型：发明
国别省市：