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重粒子線がん治療

重粒子線とは炭素イオンなどの粒子を加速させ、高エネルギーの放射線として生成したものです。これをがん患部にピンポイントで照射して、がん細胞を攻撃して死滅させ、切らずにがんを治す最先端の治療法が重粒子線がん治療です。 胃や腸などの不規則に動く臓器などには不向きですが、局所に留まっているがん、従来は難しいとされてきた骨にできるがんにも有効です。正常細胞へのダメージを最小限に抑えることが可能とされ、痛みや副作用もほとんどなく、治療期間が短くできるというメリットもあります。

東京スカイツリー

比較的低い東京タワーから送信されている関東エリアのテレビの電波は、高層ビルの増加に伴い電波障害が広がって きました。それを軽減するためにより高い塔が計画され、2008年に建設が始まり、完成後は地デジ用の電波(UHF波)を送信する事になっていま す。塔の高さは634mと自立式の電波塔としては世界一の高さで、日本の建築技術の粋を集めて2011年中に竣工する予定となっています。

リチウムイオン電池

リチウムイオン電池は、正極にリチウム金属酸化物、負極に炭素を用いた電池で、充電して繰り返し使用できるため、携帯電話やノートパソコンなどの移動用IT機器のバッテリーとして広く使用されています。リチウムイオン電池は他の電池と比較して、小型で大容量のものを作ることができるため、電気自動車のバッテリーしての利用が期待されています。安全面、コスト面、容量など、何を重要視するかによって正極のリチウム金属酸化物を適切に選ぶ必要があります。 より安全・安価・大容量な電池を開発するため「応用化学」「材料工学」の分野で新素材の開発が進められています。

気象衛星(ひまわり)

気象衛星(きしょうえいせい)とは、宇宙空間から気象観測を行う人工衛星のことです。高さ3万7000kmから止まった状態でお天気の観測を行うことにより、広い場所の気象状況を短時間に見てその情報を送ることができます。夜でも観測できる赤外線カメラや風や雨の量を測るためのマイクロ波散乱計(まいくろはさんらんけい)なども備えている。これを打ち上げるために、ロケットの開発技術も大切な技術なんだ。気象衛星を支える技術としては「機械工学」「宇宙工学」「電気電子工学」「情報工学」などが大切なんだ

タッチパネル、指紋認証

タッチパネルは、ディスプレイ上に表示するとともに指で触れることにより入力できる2つの機能を有しており、ATMや携帯電話に使われています。指でディスプレイに触れたときの電気抵抗や静電容量など電気的な変化や圧力の変化を利用してタッチした位置を検出します。指紋認証は、読み取った指紋や静脈とあらかじめ記憶させた指紋や静脈の特徴とを照合して本人確認をするシステムです。これらのシステムの開発には、「電気電子工学」、「電磁気学」、「情報工学」などが不可欠です。最近では、タッチパネルで指紋認証をできるように研究が進められています。

空気清浄機

空気には小さなホコリ、ダニの死骸、杉や檜の花粉等、体の中に入ると健康を害する物質(アレルゲン)がたくさん含まれています。これ らの汚染物質は、空気の流れを興し、フィルターを通過させることにより取り除くことができます。 空気清浄機とは、この働きをする装置です。産業用 のクリーンルームを作る空気清浄機は、1立方フィートの空気中に含まれる粒径0.5μm以上の塵埃を1個以下にすることができます。

ゲーム機(DS、プレーステーション)

ゲーム機は、ゲームを楽しむための機械の事です。ゲームを楽しむには、ゲーム機だけでは出来ません。ソフトウェアという機械を動かす命令を書いた指令書が必要なのです。最近では、ゲームセンターの大きなゲーム機を使わなくても、身近なコンピュータ、携帯、スマートフォンなどでも楽しむ事が出来ます。ソフトウェアもお店で買わなくても、通信を利用して手に入れたり、買った時から機械に内蔵しているものも沢山あります。脳のトレーニングなどに役立つゲーム、人を癒してくれるゲームも開発されています。ゲーム機を作るには「機械工学」「電気電子工学」「情報工学」「デザイン工学」などの最新技術が必要です。

地震警報器

地震が発生した場合、最初にP派(初期微動)が、次にS派(主要動)が地表に到着します。一般的にP派よりS派のほうが大きく、強力であるため、地震による被害は、ほとんどがS派到達以後に発生しています。そこでP波をキャッチし、震源や規模、各地のS派到達時刻、想定される震度等を推定し、強い揺れが始まる前に知らせる予報及び警報が緊急地震速報です。緊急地震速報はテレビやラジオ、インターネットなどを通じ流れていますが、これらをつけていない時に緊急地震速報を自動的に受信し、警報を発するものが地震警報器です。鉄道部門における「ユレダスUrEDAS」もその一例です。

3Dテレビ

左右の眼の位置から取った画像を同時に映して、3D眼鏡を通して左右の目でそれぞれの画像を見ることにより、実際には平面であるテレビ映像を立体的に見せることが可能になったテレビが3Dテレビです。映像を立体的に表示する方式は昔から研究が進められ、3D眼鏡を用いなくても、立体的に見えるテレビも開発されています。製品コストや色の再現性などの様々な問題を考慮した「光学」や「画像処理」などの分野の研究が、3Dテレビを製品化するための技術の要となります。

サプリメント

サプリメントとは、ダイエタリー・サプリメントの略で、 日本では食品に分類され、健康補助食品もしくは一般的に健康食品と呼ばれるものを指します。現代人の生活習慣の変化に伴い、日常の食事で不足しがちな栄養素を補うものとして、ビタミン類、ミネラル類など多くのサプリメントが販売されています。天然成分を抽出・凝縮したものは比較的高価ですが、化学合成や発酵により安価かつ大量に供給されています(天然成分の方が効果がでやすという説もあります)。ここでは、化学工学、発酵工学、機械工学などの技術が活用されています。

ハイブリット自動車

電気自動車は電池(リチウム電池やニッケル水素電池)に貯めた電気エネルギーを使って走らせます。ところが、 電池の性能が高くないために長い距離を走れません。この欠点を補うために、低速走行には電気モーターを、高速走行時にはガソリンエンジンを、その 中間では二つが一緒になって働くシステムが開発されました。これがハイブリッドシステムで、これを用いて超低燃費の自動車が実用化されています。

LED製品

LEDは電気をかけた時に光る(発光する)半導体から出来ている装置の事です。最近は、炭素と水素から出来ている有機物の半導体を使ったLEDも作られています。(OLED)少ない電気で明るく光る照明で、蛍光灯よりも寿命が長いことなど省エネ製品の代表として、注目されています。車のライト、信号機など交換がしにくい所などで、LED製品が活躍しています。LED製品を作るには「材料工学」「電気電子 工学」「合成化学工学」「半導体工学」「物理工学」等の先端技術が使われています。

スマートフォン(携帯電話)

これまでのモバイルフォン(携帯電話)は、電話にコンピュータの機能を足したものでした。スマートフォンは、電話の 機能を持つ超小型のコンピュータといえます。Windowsパソコンと同じように、コンピュータを働らかせるソフトウエア(アンドロイドや iOS4等)があり、その環境の下で、インターネットやモバゲーやその他の色々なアプリを動かすことができます。

深海探査船

深海探査船としては、独立行政法人海洋研究開発機構が開発した地球深部探査船「ちきゅう」がよく知られています。この探査船は水深2500メートルの深海域で7000メートルまで掘削し、地下奥深くにある原始地球に類似した環境で、原始的な地下生命を探索したり、岩石のサンプルを収拾して分析したりすることができます。探査船の開発には、地質学、流体力学、化学などを組み合わせた掘削技術や探索情報の通信技術など「機械工学」「電気電子工学」「情報工学」等様々な工学分野の研究が必要になります。

電気自動車

電池に蓄えられた電気エネルギーで回転するモーターにより走らせる自動車のことです。電池の性能が良くなければ、一度 の充電であまり長い距離を走らせる事ができません。最近の研究成果により、携帯電話などで使われているのと同じ種類の、小型で高性能なリチウム電 池が用いられるようになってきました。車の性能の向上のためには、更に高性能の電池の開発が、望まれています。

炭素繊維

炭素繊維は、文字通り炭素からなる繊維です。アクリル繊維またはピッチ(石油、石炭、コールタールなどの副生成物)を原料に、何度も高温で蒸し焼きにして余分な成分を取り除き炭化して作った繊維です。「鉄よりも強く、アルミよりも軽い」と言われる様に非常に軽量で、強度と弾性が高いのが特徴です。その上、錆びない、熱に強い、といった特性があり、主にプラスチックとの複合材料として使用されています。このような特性を生かし、今ではゴルフクラブのカーボンシャフト、テニスラケット、航空機などに用いられています。

ハヤブサ(人工衛星)

ハヤブサは、太陽系の小惑星から土壌などのサンプルを採取して地球に持ち帰るサンプルリターン技術確立をめざして、日本が独自に開発した人工衛星です。地球近くの軌道を公転しているイトカワという小惑星を対象として、日本が世界に先駆けて無人サンプルリターンに挑戦しました。ハヤブサは、2003年に地球を出発し、燃焼効率の高いロケットエンジンであるイオンエンジンや自分で判断しながらの自律航法などの工学技術を駆使して航行を続け、イトカワとランデブーの後、サンプルを採集して2010年に地球に帰ってきました。惑星探査や宇宙開発に必要となる工学技術を実証すると同時に宇宙への夢を与えるプロジェクトといえます。

手術ロボット「ダ・ヴィンチ」

アメリカの会社が開発した外科手術用ロボットのことす。 立体画像(3D)画面を見ながら、がんなど100種類以上の手術をする事が出来ます。ロボットの腕の先には、小さなカメラや電気メスなどがついて、細かな手術を正確に3メートルくらい離れた場所で行う事が出来る。日本でも、様々な手術ロボットの開発が進んでいる。地球の裏側にいる医者がロボットを使って患者の手術を行う研究も進んでいる。手術ロボットを作るには「機械工学」「情報工学」「電気電子工学」「通信工学」「医療工学」「素材工学」などの先端技術が必要です。

宇宙望遠鏡

宇宙望遠鏡は、宇宙空間に打ち上げられた天体望遠鏡で、地球の大気に邪魔されず、観測しやすいのが利点です。この望遠鏡は、検出技術、制御技術及び通信技術等多様な技術の集大成で成り立っており、開発にあたっては、光学、情報通信工学、制御工学等の分野における専門知識・研究が必要です。これからも様々な宇宙望遠鏡の打ち上げ計画が予定されており、現在、企業、大学、研究所などが活発に研究開発を行っています。

新幹線車両(ハヤテ、ツバメ)

日本で開発された時速200km以上で走行する高速鉄道を新幹線といい、線路、運行システム、新幹線車両からなります。高速で走行する新幹線車両は、安全性、高速性、快適な乗り心地を追及して研究が進められ、「のぞみ」、「はやぶさ」、「みずほ」など新しい車両が開発されています。新幹線車両の開発には、「機械工学」、「電気電子工学」、「材料工学」、「情報工学」など工学のあらゆる分野の知識が求められます。

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これまでもわたしたちの生活を身近に支えてきた”工学” が、これから直面する問題を解決するために重要な役割を担っていると考えます。