この発見の中心にいたのが、現在ボールウェーブ株式会社で取締役研究・開発部長を務める山中一司東北大学名誉教授である。山中氏は発見までの経緯をこう説明する。
「きっかけは、あるベアリングメーカーから、軸受球の研磨傷の検査方法について相談を受けたこと。レーザで励起した表面波を用いてベアリングボールの検査を行ったところ、表面波が10周以上周回するという現象が確認された。球だから何周かは回るだろうという予想はあったが、それをはるかに超える多重周回が起きた。さらに、一定の幅のバンドの中に波が閉じ込められているということも分かったのです」。
山中氏は、その後１年あまりの時間をかけ、この現象を再現する理論計算に取り組む。そして導き出されたのが、回折によって拡がることのない、多重周回に有利な最適幅の計算式だ。「最適幅の発見は、現象の解明にとどまらず、新たなデバイスの開発に道を開く、いわば第２の発見だった」という山中氏。そして誕生したのが、ボールSAWセンサだった。ボールSAWセンサは、球状の圧電体の赤道上にすだれ状の電極を設置したもので、球の赤道上を音速の表面波が何百周も周回する。表面波の伝搬経路上には感応膜が設置され、極微量から高濃度までのさまざまな気体の測定に対応する。測定の心臓部となる圧電体には直径３mmの単結晶水晶を使うため、耐腐食性が高いという特徴をもつものだった。

ボールSAWセンサには、２つの市場が期待されるという。その一つが半導体製造の現場だ。半導体の製造過程で特に嫌われるのは、水分の混入。これを防ぐには高精度の水分計測器が必要だが、精度を求めれば求めるほど大型にならざるを得ないということが従来の装置の課題だった。その点、ボールSAWセンサは超小型、半導体製造ラインへの組み込みが可能な点も魅力の一つとなっている。期待を寄せるもう一つの市場が、水素ビジネスだ。自然界にふんだんに存在する水素は、燃料電池車をはじめ、クリーンなエネルギーとして注目されている。しかし、水素の利用には爆発の危険が伴うため、高感度のガス漏れ検知技術が不可欠となる。この点でも、従来のセンサに比べ感度が100倍のボールSAWセンサには、大きな需要が見込まれるという。赤尾氏は、将来的な市場規模と同社の売上目標を次のように見込む。
「私たちの主要製品である微量水分計と湿度計の世界市場は年間で600億円程度といわれています。その中の150億円に加え、装置組み込みセンサの分野で新規に150億円の市場を創出し、トータルで300億円の市場が私たちのターゲットになると考えています。2023年度までにその内の約22％、65億円の売上達成が当面の目標です」。
同社ではすでに、ボールSAWセンサを用いて工業用ガスや天然ガスにごく微量含まれる水分子を定量的に測定する超微量水分計「Falcon Trace」を製品化、2017年7月からは試用版の提供を開始し、量産化に向けた準備も着々と進んでいる。直径わずか３mmのボールSAWセンサには、現在はまだ海外メーカーの製造品が中心を占める微量水分計の世界地図を大きく塗り替えてしまう、そんな可能性があるのだ。