大学教授がキミを学問の世界へナビゲート夢ナビは、さまざまな言葉をデータベースから検索・閲覧し、将来の進路を決める“きっかけ”を提供します。粒子をナノスケールまで小さくすると金は赤、銀は青に見えます。100万分の1ミリというナノの世界では、普段目にしている世界とは異なる現象が起こります。ナノテクノロジーの可能性に迫ってみましょう。現代の重要課題であるエネルギー問題。その解決に向けて注目されているのが「超伝導材料」です。ナノ技術を用いた最先端の技術開発について解説します。リニアモーター・カーやハイブリッド車に搭載されている強力な「磁石」の性能を向上させるには、超電導や磁性を引き起こしている原子の動きを調べる必要があります。スマートフォンやハイブリッドカーなど、電子・通信技術など多くの分野で、小型で強力な磁石が必要とされています。エネルギー工学エネルギー問題の解決策として期待されているのが、自然エネルギーと超伝導。物質を絶対零度(-273°C)に近い超低温にすると、物質内の電気抵抗がゼロになる現象です。超低温ではなく、室温での超電導の実現が世界中で研究されています。力で体内の臓器や血管を撮影する最新式のMRIの装置には「超伝導」の技術が使われています。超伝導とはどのような現象なのか、どんな条件下で起こるのか、さまざまな可能性を秘めた現象の正体に迫ります。化合物を超低温に冷やすと、電気抵抗がゼロになってしまう「超電導」。扱いやすい低温で超伝導状態となる銅酸化物が発見され、研究は一気に加速しました。金属などを絶対零度に近いレベルの極低温まで冷やすと、電気抵抗が0になる現象です。この超伝導にはもう一つ特異な性質があるのです。ゼロという特徴を持つ「超伝導」を、がん治療へ応用する研究が進んでいます。「粒子線がん治療用加速器」は、外科手術をせずに高い治療効果をあげることができます。この最新技術のメカニズムを紹介します。半導体のように、原子の並び方や組み合わせを人為的に変えると、性質が劇的に異なる新物質が生み出されることがあります。いま熱を電気に変換する物質が注目を集めています。「現代の錬金術」に迫ります。ゼロになることで、熱損失がなく電流を流すことが可能な超伝導体。これを応用した超伝導リニアやSMES(電力貯蔵装置)などの可能性が考えられます。存在しない物質を、人工的に作り出し研究するのが「物性物理学」です。今までになかった新しい性質の新物質が生み出されています。予想していなかった現象に、あなたも立ち合えるかもしれません。三大材料、金属、プラスチックとセラミックスのうち、粘土を焼いた土器に使われたセラミックスが最も古い材料です。多様な応用が期待されている古くて新しい材料、セラミックスの特長とその可能性を探ります。なりえないというのが常識だった鉄系酸化物。ある状況で超伝導体になることが2008年に日本で発表されました。材料研究の醍醐味に迫ります。