城東高等学校

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九州大学 出前講義レポート

日時

令和元年7月18日(木)

 

内容

今年度の出前講義第一弾!
九州大学工学部より、津守不二夫先生をお招きし、
「磁場駆動型アクチュエータと『いきもの』の動き」と題して講義を行っていただきました。

いきなりタイトルが難しい。
「磁場駆動型」=磁石の力で動くタイプ…?
「アクチュエータ」=エネルギーを機械的な動きに変換して動く装置
うっすらわかるような…(最後まで読んでくれたら、わかります!)

まずは実験から。
強力な磁石と、プラケースに入れた水を使います。
磁石を近づけると、水槽に浮かべた水が少しずつ遠ざかりました。
(実は水も「反磁性体」の一つで、強い磁場に反発するそうです。)

 

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磁石の力を目の前で見たあとは、磁力の勉強。
磁石には、

①ひっぱる力
②ならべる力
③まわす力 の三つがあります。
「それがどう使われているか考えてみよう」という津守先生の問いに、


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生徒が出した答えは、「冷蔵庫の扉」「モーター」「発電」といった身近なものから、「MRI(医療機器)」という高度なものまで、さまざまでした。

津守先生の研究は、この磁石の力を「動き」に活かすこと。
「磁界の向き」というものがある(中学校で勉強しますね)ので、


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磁石を回転させることで、磁力が働く方向を変えることができます。

津守研究室お手製の実験装置。
磁石を回転させることで、小さな鉄球が規則的に動きます。


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(かなり小さいものでしたが、生徒たちは喰いつくように観察していました。)

ここから、津守先生の研究の内容が少しずつ明らかにされます。


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鉄粉を混ぜたゴム片を作るときに、鉄粉の向きを一定の方向に揃えることで、磁石の回転→磁界の向きの変化 に応じて、ゴムが動く方向に変化をつけることができるそうです。
これによって、磁石を回転させるとクネクネ動くゴム棒ができます。


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この小さなゴム棒をたくさん並べてやることで


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ゾウリムシの「繊毛」の動きを再現することを目指しているのです!


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他にも、カタツムリの這う動きが再現できるかもしれない…。


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「磁場駆動型アクチュエータと『いきもの』の動き」…わかりました?

この研究を通して、人体を泳ぐようにして移動できる、医療用の極小ロボットの開発が可能になる…!

「磁石」という身近なものの応用で、全く考えたこともなかったような技術に繋げられる。
驚きと刺激に満ちた90分間を、生徒たち(と、お世話係の本校の先生)は楽しんでいました。

ご自分の研究内容を、これ以上ないというくらい楽しそうに話してくださった津守先生。


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貴重な時間をありがとうございました!

 


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