未来を創ろう！地球を救う科学技術を学ぼう！　国立大学56工学系学部ホームページ

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。

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。

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。

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。

カーナビ

カーナビは、自動車などが今どこにいるのかを知らせ、目的地までの進み方を知らせる機械の事です。今いる場所は、宇宙の衛星からの電波での情報で知る事（ＧＰＳシステム）が多く、それに自分の走行距離などの情報を加えて教えてくれます。目的地までのこれから先の情報や進む方向、到着までの時間などを音声やディスプレイで教えてくれます。車から取り出して、町中を歩く時にも使えるタイプ、テレビなどが付いているタイプなど、様々な機能が付いている最新機種もあります。カーナビを作るには、「機械工学」、「情報工学」、「画像工学」、「電気電子工学」等の工学技術が必要です。

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。

生分解性繊維

通常のプラスチックは生物は分解することができませんが、微生物の分解をうけることのできる特殊なプラスチック素材が生分解性繊維です。自然環境中におかれても、やがては分解され自然に還るという性質を持つので、生ごみ用のゴミ袋や、農芸・園芸材料などに使われています。体内に埋め込まれた場合も分解されるので、手術用の縫合糸や、患部の保護シートなどにも利用されています。

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。

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。

薬

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。

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。

水浄化機

河川の水を私達の家に届ける際に、水の浄化・消毒を行い、安全な飲み水にする装置が水浄化機です。沈殿やろ過を用いてゴミを取り除き、さらに薬品を使って水に溶け込んでいる有害な物質の除去・殺菌を行うことで、水をきれいにします。沈殿やろ過には、ものの流れ方を解明する「流体力学」が、有害物質の除去・殺菌には、フィルタや逆浸透膜の開発や物質の化学反応を解明する「物質工学」が使われています。これらの学問から生み出される技術によって、私達は安全な水を使うことができるのです。

人工臓器

からだの臓器の機能をおぎなう装置が人工臓器です。実用化されている人工臓器には、人工腎臓（正確には血液透析器）という血液の老廃物をきれいにする装置や、血液に酸素を加えて二酸化炭素を除くことのできる人工肺という装置、機能を失った血管に代わる人工血管などがあります。

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

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。

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。

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。

太陽電池

太陽電池は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する装置で、電池交換や給電線がいらないため、利便性やコスト削面で他の電池をリードしています。この光から電気への変換は、主に電池を構成している半導体と電子の働きによります。より効率的な電池の開発には、半導体や有機色素など「材料工学」「応用化学」に関する深い知識と研究が必要です。近年求められている低炭素社会を実現するためにも、太陽電池の需要は今後益々高まるでしょう。

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。