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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。

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。

フェイスブック

フェースブックはコンピュータを使いお互いに情報を交換し、仲間を作るサービスのことである。ソーシャル・ネットワーキング・サービス(SNS)と呼ばれています。2004年にアメリカで学生に限ってはじめられたサービスで、やがて他の人々にもサービスが提供され人気となったサービスです。実名で情報をやり取りするシステムです。2011年で5億人以上が会員になっている世界的なサービスシステムです。フェースブックを支える技術としては「情報工学」「通信工学」が大切です。

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。

薬(くすり)とは、飲んだり、塗ったり、注射したりすることで、人や動物の病気やけがを見つけたり(診断)、なおしたり(治療)、よぼう(予防)をするための物のことです。医者の指示でしか患者に出せない医療用医薬品(いりょうよういやくひん)と、薬局・薬店で誰でも買えるかぜ薬などの一般用医薬品(いっぱんよういやくひん)とに分けられます。最近ではコンピュータを使って役立つ薬を予想することやバイオ化学の技術を使った薬の開発なども行われています。 薬を作るには「合成化学」「化学工学」「バイオ工学」「機械工学」「電気工学」「情報工学」などの最新技術が必要です。

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。

ガラパゴス(電子書籍端末)

紙とインクによる従来の書籍ではなく、書籍を電子化したものを再生する端末機器(コンピュータ)です。手の平に収まるサイズのものから、ノートサイズのものまであります。どんな場所でもインターネットを通じて本を読むことができ、また、一台あればインターネットから様々な本を読むことができます。さらに、電子化された書籍を読むだけでなく、映像、動画、音声を組み合わせて再生でき、表現の可能性は大きくなります。電子書籍端末の製造には、「電気電子工学」などの電子機器に関する知識や、「通信工学」などの通信に関する知識が必要です。

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。

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。

光ファイバー

光ファイバーは石英ガラスやプラスチックを素材として作られている、光を伝えることのできる素材です。光は通常まっすぐにしか進みませんが、光ファイバーは自由に曲げることができるので、光を電線に沿うように遠くまで伝えることができます。インターネットやテレビなど、通信システムの根幹を担う、最も大切な素材と言えるでしょう。光ファイバーの材料の開発では、太さを大きくすることや、コストを低くすること、また曲げや熱に強いこと、長寿命化、といった改良によりさまざまな機器への応用も期待されています。

スーパーコンピューター

スーパーコンピューターとは計算速度がきわめて速いコンピューターのことで、コンピューターシステムの中でも特に大規模な、高速な演算処理(ハイパフォーマンスコンピューティング)を行うために設計されたコンピューターの総称です。略称で「スパコン」とも呼ばれ超高速の演算能力は、気象予測、科学計算、宇宙開発、遺伝子解析、物理シミュレーションなど、高度な分野での計算に利用されています。

海水淡水化

この分離膜はナイロンやポリエステルなどの繊維を作る技術が応用することで、水分子だけが行き来のできる特殊な分離膜が作られます。この分離膜を用いて海水から真水をつくることができます。また汚染された水をきれいに浄化することもできるので、排水の再利用などにも用いられています。水資源の枯渇は世界的な問題となっていますが、繊維のもつ機能は、このようなところにも使われているのです。

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。

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。

リニア新幹線

リニア新幹線は、超電導(ちょうでんどう)磁石を使い、車体を空中に浮かせるて走る新幹線です。車がレールの上を走る新幹線は、レールの継ぎ目などで車体が揺れたり、電気をたくさん使うなどの欠点がありました。 リニア新幹線は空中を浮いて目的地まで移動するので、揺れもなく、時速505kmで走れるので、東京ー大阪間を67分で移動できます。速く走るために、より安全な情報システムや軽く丈夫な車体の開発、しっかりしたコンクリート構造物など電気電子工学以外の「土木工学」 「情報工学」「材料工学」「機械工学」などの最新技術も使われています。

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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。