No.199

2020.10.15 Upload

画像解析により深海のマイクロプラスチックを探索する技術

マイクロプラスチック分析システム

マイクロプラスチック分析システム
引用元: https://stock.adobe.com/jp/

概要

本知財は、海底で劣化して小さな破片になったプラスチックごみ(マイクロプラスチック)を自動分析するシステム。種類ごとに異なる光の波長を吸収するプラスチックの特徴を活かし、光を波長ごとに分光して撮影するハイパースペクトルカメラでマイクロプラスチックをスキャンし、識別する。これまでマイクロプラスチックの分析は、顕微鏡を用いた手動によるものだったが、マイクロプラスチック分析システムは手動の約100倍の速さでプラスチックを自動分析できる。将来的には、マイクロプラスチック分析システムと民間船の活用を通じた海洋プラスチック観測データの整備・拡充と観測ネットワークの構築が、海洋汚染の可視化や、SDGs達成に向けた政策提言へ繋がると期待される。

引用元: https://youtu.be/FJ36Gt6Rn0k

undefined 11種類の身近なプラスチックの近赤外波長範囲(900−1700 nm)での反射スペクトルを示している。 PE、PP、PSなどの材質ごとに、反射率が低下する(光が吸収される)固有の波長帯がみられる(例:矢印で示された特徴的な波長帯)。

なぜできるのか?

HSI技術によるプラスチックの識別

プラスチックには、種類ごとに異なる光の波長を吸収するという特徴がある。ハイパースペクトル画像診断(Hyperspectral Imaging, HSI)技術でプラスチックの波長の吸収パターンをデータベース化し、機械学習によって分析することで、プラスチックの種類を自動的に識別できる。データを蓄積すれば、海洋ごとにどのプラスチックがどの程度あるのかを短時間で算出できるようになる。

プラスチックだけが発光する特殊な塗料

採取したサンプルを蛍光染色することで、これまで把握が困難だった300マイクロメートル以下の微細なプラスチックを識別できる。HSI技術と組み合わせることで、種類ごとのプラスティックの分布を飛躍的に速く分析できるようになる。

相性のいい産業分野

環境・エネルギー

採取したプラスチックの劣化度合いから製造年代を分析して、海流の変化の歴史を紐解く

アート・エンターテインメント
  • 蛍光染色したプラスチックで発光するナイトプール

  • 海底に蓄積したプラスチックを可視化したゴミの世界地図

この知財の情報・出典

この知財は様々な特許や要素技術が関連しています。
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