2016年度 ナノテクノロジーとナノサイエンス   Nanotechnology and Nanoscience

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開講元
応用化学コース
担当教員名
原 正彦  林 智広 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
火3-4(G112)  
クラス
-
科目コード
CAP.I473
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
1-2Q
シラバス更新日
2016年4月27日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

現代科学技術の最先端であるナノテクノロジーは、1980年代前半、IBMチューリッヒのBinnig博士とRohrer博士による走査型プローブ顕微鏡の発明から生まれた。この講義では、それが、ナノスケールの世界に対して、どのように新しい方法論を与えたか、また物理から分子生物学に至る広い領域で、どのような展開がなされているかを議論する。

到達目標

この講義では、ナノテクノロジーとナノサイエンスの現状と、現代の最先端の研究にどのように導入されているかを理解する。

キーワード

ナノテクノロジー、走査型トンネル顕微鏡(STM)、原子間力顕微鏡(AFM)、近接場光学顕微鏡(SNOM)、単一分子計測(SMD)、バイオインターフェース、自己組織化単分子膜(SAM)

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

基礎と応用の講義、特定な課題についてのディスカッション、また、レポートと試験の為に課題を与える。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ナノテクノロジーとナノサイエンス概論 ナノテクノロジーとナノサイエンスの歴史と現状を理解する
第2回 走査型プローブ顕微鏡の歴史:観察から操作まで 走査型プローブ顕微鏡の歴史と現状を理解する
第3回 走査型トンネル顕微鏡1:表面化学と相転移 走査型トンネル顕微鏡の表面化学と相転移への応用を理解する
第4回 走査型トンネル顕微鏡2:自己組織化単分子膜 走査型トンネル顕微鏡の自己組織化単分子膜への応用を理解する
第5回 原子間力顕微鏡1:生体分子と表面力 原子間力顕微鏡の生体分子と表面力測定への応用を理解する
第6回 原子間力顕微鏡2:単一分子計測 原子間力顕微鏡の単一分子計測への応用を理解する
第7回 近接場光学顕微鏡とその他の手法:蛍光寿命、近接場効果、今後の展望 近接場光学顕微鏡とその他の手法、ならびに今後の展望を理解する
第8回 ナノバイオテクノロジーの概要 ナノバイオテクノロジーという研究分野が生まれた背景、分野の概要に関して理解する
第9回 バイオ界面の構築方法 生体と材料の界面を構築する方法を理解する
第10回 医療分野におけるバイオ界面の重要性 医療分野におけるバイオ界面の重要性・応用例について理解する
第11回 バイオ界面における分子間相互作用1 バイオ界面(水中)における相互作用を理解する:真空中・空気中の違いについて
第12回 バイオ界面における分子間相互作用2 バイオ界面(水中)における相互作用を理解する:DLVO力・溶媒による力について
第13回 分子間相互作用を利用したバイオセンシング バイオセンシングの種類・原理について理解する
第14回 バイオ界面における分子間相互作用の解析 分子間相互作用の解析方法を理解する
第15回 ナノテクノロジーに関する総合討論 化学物質の構造と物性のナノスケールに至る新しい観点を理解する

教科書

未定

参考書、講義資料等

未定

成績評価の基準及び方法

化学物質の構造と物性のナノスケールに至る新しい観点の理解度を評価する。期末レポート(80%)、演習ディスカッション(20%)で成績を評価する。

関連する科目

  • CAP.I434 : ナノ機能化学特論第一
  • CAP.I444 : ナノ機能化学特論第二
  • MAT.C412 : 高分子バイオマテリアル
  • HCB.A561 : ナノバイオ材料・デバイス概論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし。物理化学の基礎的な知識を有することが望ましい。

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