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スポーツウェア

スポーツウェアでは、さまざまなスポーツに応じて必要な性能が異なってきます。競泳や陸上競技など激しい動きの伴う競技では、力学強度や伸縮性、流体抵抗が低いことが必要です。汗をうまく吸ったり通したりする機能も必要です。素材や厚み、表面加工、通気性などには競技ルールで制約がありますが、こうした機能を限界まで追求していきます。さらに衣装としてのかっこ良さも大切なポイントです。

ガム、チョコレート

チューインガムの主成分は天然のチクル樹脂や、合成樹脂のポリ酢酸ビニルも用いられています。ポリ酢酸ビニルのガラス転移温度は約29℃(これ以下では、ガラス状、それ以上ではゴム状)という性質を巧みに利用して、ガムとして利用されています。噛む前(29℃以下)ではべたつかず、口の中(約36℃)へ入れるとガラス転移温度以上となるため、ガム独特のゴム状になります。チョコレートと一緒にガムを噛むとガムが溶け出しますが、これはチクルやポリ酢酸ビニルが、油溶性のためです。なお、ポリ酢酸ビニルは接着剤としても広く使われています。なお、食品の包装材料として、各種の高分子フィルムが用いられています。

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。

ツイッタ―

ツイッターを一言で言えば、「今どうしてる?でつながるコミュニケーションサイト。」「Twitter」とは「さえずる、ペチャクチャしゃべる、くすくす笑う」という意味の英語(動詞)。FaceBookやmixiのようなソーシャルネットワーキングサービス(SNS)のひとつで、ユーザーが今していることを「ツイート」と言われる140文字以内の文章でWEB上に投稿することにより、不特定多数の人に対して今自分がしていることを共有することができます。シンプルな構造から「ミニブログ」、「マイクロブログ」といったカテゴリーに括られ、チャット感覚で楽しむユーザーも多いようです。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

食品

生鮮食料品から加工食品に至まで、安全で品質の高い食品を消費者に提供するためには、その生産・製造・加工技術は勿論のこと、その鮮度・品質を保つためのパッケージも重要です。例えば、野菜・果物の鮮度を保つためのMA(modified atmosphere)包装が用いられています。MA包装とは、30?100ミクロンの穴が開けられたフィルムで密閉する事により、外気からの酸素の取り入れと二酸化炭素の排出量をコントロールし、「低酸素・高二酸化炭素」の状態にし、青果物の鮮度を保つ方法です。使用するフィルムの種類や厚さでガス透過性をコントロールし、適切なガス組成にコントロールすることができます。この様な素材開発・製造には化学工学の技術が活用されています。

化粧品(紫外線対応UVケア化粧品)

紫外線を浴びると、シミ、シワなどの肌トラブルだけでなく、皮膚ガンの危険もあります。そこで、化粧品には、紫外線吸収剤や紫外線散乱剤が用いられています。紫外線吸収剤は化学反応によって紫外線を吸収し、熱などのエネルギーに変換して、紫外線が肌内部の皮膚細胞に影響を及ぼすのを防ぎます。一方、紫外線散乱剤は酸化チタンなどの無機微粒子や粉体で、肌の表面で受けた紫外線を物理的に乱反射させ、紫外線が肌の内部へ侵入して悪影響を及ぼすのを防ぎます。最近、C60フラーレンが遊離ラジカル(シミの原因物質を作り出す)を活発に捕捉する性質を利用して、C60フラーレンを添加した化粧品も市販されています。

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。

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。

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。

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。

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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。