物質基礎科学特殊講義III - 教養学部 - 東京大学授業カタログ

物質基礎科学特殊講義III

本講義では、ナノテクノロジーの基幹材料として注目されるナノ物質について理解を深める。まず最初に、ナノ物質の意義について学んだ後、さまざまなナノ物質の発見の歴史、合成法、評価法について学ぶ。後半部では、ナノ物質の応用、さらには、医療との関わり、社会との関わりについて学ぶ。到達目標は以下の通りである。
・ナノの背景について議論できる。
・ナノスケールでの材料研究と材料操作について理解できる。
・フラーレンについて理解できる。
・カーボンナノチューブについて理解できる。
・自己組織化単分子膜について理解できる。
・気相クラスターについて理解できる。
・半導体量子ドットについて理解できる。
・単分子膜保護金属ナノ粒子について理解できる。
・コアシェル型ナノ粒子について理解できる。
・ナノ生物学について理解できる。
・ナノセンサーについて理解できる。
・ナノ医療について理解できる。
・分子ナノマシンについて理解できる。
・ナノサイエンスとナノテクノロジーの社会的意義について理解できる。

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授業計画

1．ナノの背景 2．ナノスケールでの材料研究と材料操作　・電子顕微鏡法　・走査型プローブ顕微鏡法　・光学顕微鏡法　・X線回折法 3．フラーレン　・発見　・合成　・内包フラーレンの化学 4．カーボンナノチューブ　・発見　・合成　・電子構造　・機械的/物理的性質 5．自己組織化単分子膜　・金表面の単分子膜　・自己組織化単分子膜の応用例 6．気相クラスター　・クラスター形成　・気相クラスターの検出と分析　・クラスターの種類　・クラスターの性質 7．半導体量子ドット　・量子ドットの合成　・量子ドットのサイズと性質の相関 8．単分子膜保護金属ナノ粒子　・作製法　・評価法　・機能性金属ナノ粒子　・応用 9．コアシェル型ナノ粒子　・コアシェル型ナノ粒子のタイプ　・評価　・性質　・応用 10．ナノ生物学　・生体分子とナノ粒子表面の相互作用　・バイオ―ナノハイブリッドの合成に使用されている各種無機材料　・生物学におけるナノの応用　・ナノバイオテクノロジーの現状 11．ナノセンサー　・光学的性質に基づくナノセンサー　・電気化学的性質に基づくナノセンサー　・電気化学ナノセンサー　・物理的性質に基づくナノセンサー　・ナノバイオセンサー 12．ナノ医療　・ナノ医療を発展させているアプローチ　・ナノ薬剤投与のプロトコル　・診断応用におけるナノテクノロジー　・診断と治療に用いられる物質 13．分子ナノマシン　・分子モーターと分子ナノマシン　・分子素子　・単一分子素子 14．ナノサイエンスとナノテクノロジーの社会的意義　・第一次産業革命からナノ革命へ　・ナノサイエンス・ナノテクノロジーと社会の関係　・ナノ政策と制度　・大衆の意識とナノとの関わり 15．これまでの授業の復習