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「土に還る」循環型センサデバイス

大阪大学産業科学研究所

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2024

Greendata Prize
Nature-Made Future Prize
Decompose Into The Earth Prize
Sensing with Nature Prize

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温度、湿度、土壌水分などの環境情報の収集は、農業、環境保全、都市管理など、あらゆる屋外活動の基盤です。リアル空間の情報である環境情報をサイバー空間に送信し利活用するためには、窓口である「センサ」を環境中に設置する必要があります。センサの設置数が増えるほど、得られる情報量が増え、リアル空間とサイバー空間が強力に接続された豊かな社会の実現に近づきます。しかし一方で、センサ設置数の増加は環境負荷の増加を意味します。
本プロジェクトでは、センサの高密度設置と持続可能性を両立するために、環境と調和した「土に還る」センサの実現に取り組んでいます。元々環境中に存在する植物繊維や土壌成分、天然油脂のみを使用してセンシング機能と情報発信機能を実現することができれば、落ち葉と同様に自然のサイクルでセンサを循環させる事が可能になります。既に「土に還る」湿度センサ及び土壌含水率センサの試作にも成功しており、開発したセンサは最終的にはダンゴムシなどの生物によって分解され、土に還ります。材料開発、デバイス実装からシステム運用まで、総合的な視点で循環型センサの実現に挑戦しています。

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Cecilia Tham

Futurity Systems CEO兼共同創業者

Greendata Prize

This project demonstrates a deeply considered approach to addressing the growing issue of e-waste while enabling vital environmental monitoring. The concept of ""return to the soil"" sensors made from cellulose nanofibers is a compelling response to the dual challenges of sustainability and functionality. By relying on plant-derived materials that can biodegrade naturally, the project aligns well with the principles of a circular economy, providing a meaningful alternative to traditional sensors that contribute to electronic waste.

The focus on enabling hyper-dense sensor deployment without ecological harm is particularly impressive and presents significant potential for applications in agriculture, environmental conservation, and urban management. The use of cellulose nanofibers as a base material also highlights the innovative integration of advanced material science with ecological considerations. But the scalability of production and the economic feasibility of these sensors remain critical obstacles to address.

I am impressed and inspired by the ambition of this project to harmonize technology with natural ecosystems, and it is a thought-provoking perspective on sustainable sensor development.

このプロジェクトは、増大する電子廃棄物（e-waste）の問題に対し、環境モニタリングという重要な機能を実現しながら、深く考え抜かれたアプローチを示しています。
「土に還る」セルロースナノファイバー製のセンサーというコンセプトは、持続可能性と機能性という二つの課題に対する極めて説得力のある答えです。植物由来の材料によって実現される、自然に分解されるセンサーは、循環型経済の理念に見事に合致しており、電子廃棄物を生み出す従来のセンサーに対し、意味のある代替手段を提供しています。

特筆すべきは、環境に負荷をかけることなく超高密度なセンサー展開を可能にするというビジョンです。
これは農業、環境保全、都市管理といった分野での応用において大きな可能性を秘めています。セルロースナノファイバーを基材に用いることで、先端材料科学とエコロジカルな視点を見事に融合させている点も革新的です。
しかし、生産のスケーラビリティと経済的な実現可能性は依然として克服すべき重要な課題と言えるでしょう。

このプロジェクトが掲げる「テクノロジーと自然生態系の調和」という野心的なビジョンには、深い感銘とインスピレーションを覚えます。持続可能なセンサー開発に対するこの取り組みは、非常に示唆に富み、現代社会に新たな視点を投げかけています。

Kalaya Kovidvisith

FabCafe Bangkok 共同創業者

Nature-Made Future Prize

How can technology evolve to thrive in harmony with nature? "Return to the Soil" presents an inspiring answer through its innovative biodegradable sensors made from cellulose nanofibers. This project reimagines the lifecycle of electronics, demonstrating how cutting-edge advancements can align with nature’s regenerative systems rather than deplete them. By tackling the growing challenge of e-waste with a solution that seamlessly integrates into natural cycles, it sets a new standard for sustainable innovation. Its thoughtful design not only reduces environmental impact but also offers scalable potential for industries to embrace circular principles. This remarkable achievement exemplifies how progress and ecological stewardship can coexist.

テクノロジーはどのように進化し、自然と調和して共存できるのでしょうか？Return to the Soilは、その問いに対する示唆に富んだ答えを提示しています。セルロースナノファイバーを用いた生分解性センサーという革新的な技術は、電子機器のライフサイクルを再構築し、最先端技術が自然の再生システムと調和しながら機能する可能性を示しています。
増大する電子廃棄物（e-waste）の問題に対し、自然のサイクルにシームレスに統合される解決策を打ち出すことで、持続可能な革新の新たな基準を打ち立てています。その緻密なデザインは環境負荷を軽減するだけでなく、産業界が循環型原則を受け入れるためのスケーラブルな可能性も秘めています。この素晴らしい成果は、進歩と生態系の保全が共存し得ることを証明する一例です。

Gwyneth Jong

FabCafe Kuala Lumpur 共同創業者

Decompose Into The Earth Prize

Electronic waste is rising at an alarming rate due to the rapid pace of technological advancement and the lack of proper recycling infrastructure for e waste. Traditional soil sensors which are often made of plastic and other non-biodegradable materials, contribute to the e-waste pollution. In contrast, this biodegradable solution eliminates that concern, aligning perfectly with the principles of a circular economy.

電子廃棄物は、技術の急速な進歩と適切なリサイクルインフラの欠如により、驚くべき速度で増加しています。従来の土壌センサーはプラスチックや非生分解性の素材で作られていることが多く、電子廃棄物汚染に拍車をかけています。
一方、この生分解性ソリューションはその懸念を根本から解消し、循環型経済の原則に完全に合致する革新的な取り組みです。

浦野奈美 / Nami Urano

FabCafe Kyoto マーケティングリーダー、SPCSコミュニティマネージャー

Sensing with Nature Prize

Currently, circular initiatives are spreading across the globe, and companies are trying to measure their environmental impact in every possible way. Moving forward, monitoring complex environmental factors like biodiversity will become even more prevalent, along with the development of new technologies. Considering a future where sensor devices left in harsh environments for extended periods could themselves become an environmental burden, this technology and perspective will play a crucial role in anticipating such challenges and supporting our efforts.

今、世界中でサーキュラーな取り組みが広がり、企業は環境へのインパクトをあらゆる手で測ろうとしている。これから、生物多様性など複雑な環境状況のモニタリングがさらに行われていくだろうし、技術も開発されていくだろう。厳しい環境下にずっと置いておくセンサーデバイスが環境負荷になっていく未来も予想できる中で、この技術や着眼点はいち早くそうした未来を見据えて我々の活動を後押しする一助となるだろう。