音響湿度センサ用感応層として用いられるキノコ菌糸膜の音響特性に及ぼす湿度の影響

Influence of Humidity on the Acoustic Properties of Mushroom Mycelium Films Used as Sensitive Layers for Acoustic Humidity Sensors.

• Iren Kuznetsova
• Boris Zaitsev
• Larissa Krasnopolskaya
• Andrey Teplykh
• Alexander Semyonov
• Anastasia Avtonomova
• Mayya Ziangirova
• Andrey Smirnov
• Vladimir Kolesov

抄録

湿度がキノコおよび菌糸膜の密度、せん断弾性モジュール、粘度、厚さに与える影響を調べた。これらのデータは、最小二乗法を用いて、菌糸膜を装填したバルク弾性波（BAW）共振器の複素電気インピーダンスの理論値と実験値の周波数依存性を比較することで得られた。この方法は、室温での相対湿度17%〜56%の範囲で、尖った膜を有するBAW共振器に対して実施した。その結果、水蒸気吸着による密度,せん断弾性モジュール,粘度,膜厚の変化を測定した。その結果、水蒸気を除去すると菌糸膜の特性が回復することが確認された。これらの結果は、本研究で得られた菌糸体膜を音響湿度センサーの感度層として利用できる可能性を示している。

The influence of humidity on the density, shear elastic module, viscosity, and thickness of the mushroom and mycelium films was studied. These data were obtained by comparing the theoretical and experimental frequency dependencies of the complex electrical impedance of bulk acoustic wave (BAW) resonator loaded by mycelium film using the least-squares method. This procedure was performed for the BAW resonator with pointed films for the relative humidity range of 17%-56% at the room temperature. As a result, the changes of the density, shear elastic module, viscosity, and thickness of the films under study, due to the water vapor adsorption, were determined. It has been established that the properties of mycelium films are restored after removing from the water vapor. So, these results show the possibility of using investigated mycelium films as sensitive layers for acoustic humidity sensors.