ハイブリッド流体（HF）を活用した電解重合技術によるゴム製味覚センサーの概念的受容体を組み込んだ人工舌

Artificial Tongue Embedded with Conceptual Receptor for Rubber Gustatory Sensor by Electrolytic Polymerization Technique with Utilizing Hybrid Fluid (HF).

抄録

ロボットや食品・飲料・医薬品などの分野で使用されるスマートマテリアルの開発には、味覚センサーの開発が不可欠である。そこで我々は、先に提案したハイブリッド流体ゴム（HFゴム）と電解重合法を用いて、人間の舌を模した味覚受容器を埋め込んだゴム舌の試作品を設計しました。製作した味覚受容体は、触覚や聴覚の受容体として既に解明されている哨戒体から構成されています。さらに、この受容体は、HFゴム中の粒子や分子がイオン化することにより、内蔵電気として発生する自己発電型の電圧を有しています。また、acinian corpusclesに層状構造を利用することで、通常の力やせん断力だけでなく、熱変化に対しても典型的な反応を誘導した。塩味、酸味、甘味、苦味、うま味の5つの味によって、初期応答電圧やサイクリックボルタンモグラムの形状を含む典型的な味覚特性が明確に変化した。これらの結果は、ORP、pH、導電率に起因するものであった。

The development of gustatory sensors is essential for the development of smart materials for use in robotics, and in the food, beverage, and pharmaceutical industries. We therefore designed a prototype of a rubber tongue embedded with a gustatory receptor mimicking a human tongue using our previously proposed hybrid fluid rubber (HF rubber) and an electrolytic polymerization technique. The fabricated gustatory receptor was composed of Pacinian corpuscles, which are well known and have already been elucidated as effective haptic and auditory receptors in previous studies. Moreover, the receptor has self-powered voltage generated as built-in electricity as a result of the ionized particles and molecules in the HF rubber. The utilization of a layered structure for the Pacinian corpuscles induced a typical response not only to normal and shear forces but to thermal variations. Typical gustatory characteristics, including the initial response voltage and the cyclic voltammogram form, were clearly varied by five tastes: saltiness, sourness, sweetness, bitterness, and umami. These results were due to ORP, pH, and conductivity.