高校生の方へ

smalls
「小さいモノででっかいことをしよう!」がスローガンです。
小さな電気機械システムである、マイクロマシン、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)の研究を進めています。

スマートフォンの中の小さな機械

 スマートフォンにも使われているCPU(中央演算処理装置)の中には、毛髪の1万分の1という細い線が駆け巡っており、この線を電子が走ることで信号が処理されます。CPUなどを作る半導体製造技術を応用すると、高性能な電子回路パーツだけでなく、小さな動く機械部品も組み込んだ「微小電気機械システム(MEMS)」をまとめて作ることができます。超小型・高性能・低コストという特徴を持つMEMSはスマートフォンだけでなく、自動車のセンサなどあらゆる場面で活用されています。
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夢ナビライブ2020 Web Week | 国公私立大学 合同進学説明会に出展中です。[LINK]

 登録すると、30分程度の講義動画「スマートフォンの中の小さな機械とは?」がご覧いただけます。以下のような質問について考えていきます。

  • ・高校生の魔法の杖?
  • ・CPUの中の電気配線の太さは?
  • ・CPUの中のトランジスタの数は?
  • ・スマホの頭脳=CPUなら、スマホの五感は?
  • ・マイクロマシンの未来、研究?

2020年9月30日~10月6日までの期間中、いつでもご覧いただけます。

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関連動画


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出前講義、模擬講義

 高校生の皆さんに大学を知ってもらう機会として、教員が高等学校等で講義を行う「出前講義」を担当しています。以下はその資料の一部です。ZOOMによる遠隔講義にも対応していますので、ご依頼下さい。

2018年7月24日に富山県立入善高等学校様向けに行った模擬講義の資料をUPしました。[PDF] [レジュメ]

  「ミクロの決死圏」(マイクロマシン・ナノテクノロジーとその応用)と題して、約1時間の講義を行いました。今回から、応用の部分は、バイオとIoTの両方を準備し、興味が多い方をその場で選択いただけるようにしました。
 IoTの方は、今回が初めてであったため、これからまだまだ改善がありそうですし、どちらの応用も現在も研究中の内容であるため、随時、最新の研究成果も盛り込んで行きたいと考えています。
 この漫画は、大学院修士課程2年生の海野陽平君に今回の模擬講義に合わせて描いてもらった作品です。4コマ漫画形式で、IoT(Internet of Things:モノのインターネット)における発電デバイスの重要性を表現しています。人体の動作程度で発電する超小型発電機(エナジーハーベスタ)により、あたかも人間が発電機になるような研究です。

2017年11月20日に群馬県立桐生高等学校において行った出前講義の資料をUPしました。[PDF]

  「ミクロの決死圏」(マイクロマシン・ナノテクノロジーとその応用)と題して、約1時間弱の講義を行いました。JSTスーパーサイエンスハイスクール『これからのよりよい社会を創り出す主体性・協働性を身に付けた科学技術人材の育成』の内容に合わせて、桐生学と称する群馬県桐生市の問題解決に役立つデバイスの例を含めて紹介しました。
1. 自己紹介
 なぜ・どうやって、研究者(大学教員)になったのか?
2.マイクロマシンとは?
3.応用例(桐生市の問題解決の役に立ちそうな例)
  3-1. 老化・ガン化に関わる染色体の長さを測る
  3-2. 電池いらずの見守りネットワーク
など、スマートフォンやパソコンを例にしたものづくりの特徴や、最新の研究成果までを紹介しました。

2013年5月11日に岡山学芸館清秀中学校・高等部において行った出前講義の資料をUPしました。[PDF]

「ミクロの決死圏」と題して、2時間弱の講義を行いました。
1. どのくらい小さいのか? / ナノって何なの?
2. どうやって作るの? /  写真(光)と印刷
3. なぜ光を使うのか? / 光の実験
4. 身近にある最先端? / マイクロ・ナノマシンのある現代生活
5. さらにその先へ /  マイクロマシンの医療応用
6. ミクロの決死圏
など、複数の動画や、レーザーポインタを用いた実験を交えながら、身近で分かりやすい内容から最新の研究成果までを幅広く紹介しました。
関連動画1:Powers of Ten [You Tube]
関連動画2:The Postal Service, "Such Great Heights" [You Tube]
関連動画3:ミクロの決死圏 [You Tube1You Tube2]

2009年2月6日に香川県立坂出高等学校において行った出前講義の資料をUPしました。[PDF]

「マイクロマシンのバイオ応用に関する研究紹介」と題して、
 ・1966年公開の映画「ミクロの決死圏:Fantastic Voyage」を皮切りに、
 ・研究で取り扱うサイズ(スケール)のイメージ、
 ・マイクロマシンの実用例(インクジェットプリンタ、車のエアバック、任天堂Wiiリモコン)、
 ・マイクロマシンの作り方(リトグラフ:東山魁夷とフォトリソグラフィ)、
 ・ヒト染色体の構造とマイクロマシンを用いた染色体操作に関する研究、
など、身近で分かりやすい内容から最新の研究成果までを幅広く紹介し、大学・工学部における研究例を紹介しました。

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講義実績

出前講義のご依頼は随時お受け致しております。お気軽にお問い合わせください。
[連絡先] [群馬大学模擬授業の申込]
・2020年 9月30日~10月6日 夢ナビライブ2020 Web Week(オンライン開催)
・2019年 6月19日 出前講義  埼玉県立本庄高等学校 [URL]
・2018年 7月24日 模擬講義  富山県立入善高等学校 [URL]
・2018年 3月19日 出前講義  群馬県立桐生高等学校 [URL]
・2018年 1月29日 研究室見学 群馬県立桐生高等学校 [URL]
・2017年11月20日 出前講義  群馬県立桐生高等学校 [URL]
・2014年11月21日 出前講義  愛媛県立西条高等学校 [URL]
・2014年 1月17日 出前講義  徳島市立高等学校 [URL]
・2013年 5月11日 出前講義  学校法人森教育学園 岡山学芸館清秀中学校・高等部 [URL]
・2012年 6月14日 研究室見学 香川県立三本松高等学校 [URL]
・2011年11月21日 出前講義  愛媛県立今治北高等学校 [URL]
・2011年 1月19日 研究室見学 香川県立三本松高等学校 [URL]
・2010年12月17日 出前講義  香川県立香川中央高等学校 [URL]
・2010年 1月20日 研究室見学 香川県立三本松高等学校 [URL]
・2009年10月30日 出前講義  愛媛県立今治北高等学校 [URL]
・2009年 2月 6日 出前講義  香川県立坂出高等学校 [URL]

機械の学校

 例年7月頃に開催している、イベント「機械の学校」は、研究室での実験が体験できます。

 2019年度 第8回 一日体験機械教室「機械の学校」の報告です。
 今年も、日本機械学会関東支部群馬ブロック主催の一日体験機械教室「機械の学校」に、「マイクロマシンファクトリー」を出展しました。
 今年は、全体で、のべ167名の高校生に参加頂いたそうです。写真は、大学内の記念館で開催された入学式(午後の部)の様子です。
 マイクロマシンファクトリーでは、半導体製造技術の根幹であるフォトリソグラフィの体験を行っています。写真は、教員による実験前のマイクロマシン/MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)とフォトリソグラフィに関する講義の様子です。
 写真は、ガラス基板上に、金属薄膜を成膜する工程で、装置内部をのぞき込んでいる様子です。RFマグネトロンスパッタリング装置により、数百nmの膜厚のクロム薄膜を成膜しました。
 体験には、午前と午後に2名ずつ参加いただきました。最終的に、一人一つずつ、大学のロゴが入ったサンプルのパターニングが完了し、フォトリソグラフィの一連の流れを体験頂きました。完成物は、記念にお持ち帰り頂きました。今年は、レーザー加工した特製のケースとキーホルダーもセットになっています。
 参加頂いた皆様に御礼申し上げます。
 これ以外の写真は、こちらにございます。