大気センサーを搭載した将来のAppleデバイスは、清潔さを保つために紫外線を使用するかもしれない

将来の iPhone や Apple Watch に搭載される繊細で非常に小さなセンサーを清潔に保ち、完璧に機能させるため、Apple は熱と光を利用して汚染物質を分解する研究を行っています。

Appleは定期的に更新されているサポートページで、ユーザーがデバイスを清潔に保つ方法について説明していますが、その内容には限界があります。指の油分がデバイスのセンサーの性能を低下させ、ユーザーがアクセスできなくなる可能性があります。

関連する2つの特許出願において、AppleはApple WatchやiPhoneに搭載されている特定の種類のセンサーが独自のクリーニングシステムを活用する方法について説明しています。紫外線で生成されたオゾンを用いて、デバイス内部の「不要な有機化合物」を押しのけ、あるいは侵食・分解することが可能です。

「多くの携帯型電子機器には、通信よりもはるかに多くの機能を実行できるようにするセンサーとトランスデューサーが搭載されています」と、「環境センサー統合のためのオゾン酸化による有機汚染物質の除去」と題されたアプリケーションは述べています。

紫外線に関する問題に焦点を当てた、ほぼ同一のアプリケーションも全く同じことを述べています。どちらのアプリケーションも、こうしたデバイスが「心拍数、血圧、血中酸素濃度の測定など、数多くの用途に使用できる」と説明しています。

「さらに、スマートモバイル通信機器（スマートフォンやスマートウォッチなど）には、圧力センサー、湿度センサー、ガスセンサーといった環境センサーを搭載できる可能性がある」と研究者らは続けている。Appleは以前、iPhoneに有毒ガスを検知するセンサーを搭載する可能性について調査を行っていた。

このセンサーやその他すべてのセンサー、特に空気にさらされる必要がある場合の問題は、空気中に他の多くの物質が含まれていることです。「（その結果）これらのデバイスには、皮脂、汚れ、体毛などの有機残留物が蓄積されやすいのです。」

「このような蓄積により、デバイスのハウジングやセンサーのパッケージが汚染され、干渉信号が生成され、長期間にわたってセンサーのエラーが増加する可能性があります」とAppleは述べています。

「例えば、小型ガスセンサーは、周囲のガスを検知し、その濃度を推測するために、デバイスハウジングへのガス拡散を利用しています」とAppleは続ける。「しかし、人間の皮膚脂質はスクアレンという油性有機化合物を生成し、ハウジング表面やセンサーパッケージに付着する可能性があります。スクアレンは酸化性ガス（オゾンや窒素酸化物など）と強く反応するため、このようなセンサーの誤差を大幅に増加させる可能性があります。」

申請書には、「従来の方法では、埃や大きな粒子の蓄積を防ぐために物理的なメッシュが使用されることがある」が、「効果がない可能性がある」と記載されている。代替案としては、空気の流れを利用し、デバイス全体にファンで風を送るという方法がある。「しかし、この方法は、サイズ、電力、騒音の影響を考えると、モバイルデバイスには理想的ではない可能性がある」。

代わりにAppleは、「製品筐体内またはセンサーパッケージ付近の有機汚染物質を分解し、内蔵環境センサーの正確な測定に必要なクリーンな環境を回復する」システムを提案しています。このシステムは「紫外線（UV）光を用いて汚染物質を照射する」ことで実現可能です。

「紫外線は光酸化反応を引き起こし、スクアレンを分解します」とアップル氏は述べている。「紫外線と反応すると、スクアレンは化学式で示されるように3つの副産物に分解されます…これらは環境センサーにとって無害である可能性があります。」

小型デバイス内に紫外線ライトを配置する方法を示す特許の詳細