絶対零度 = -273℃。これ以下の温度は存在しない究極の低温です。極限まで冷却された物質はどうなるのでしょうか？絶対零度の世界でだけ見ることができる不思議な量子現象をのぞいてみましょう。

■学びのキーワード／物理学　超低温　超流動

我々の社会生活の基盤となる音声を用いたコミュニケーションについて概説します。本講義では、音の物理的な性質を身近な例を用いて解説します。また音に関する応用技術として本学で開発中の歌声合成システムについて紹介します。

■学びのキーワード／音響工学　聴覚　音声合成

半導体はスマートフォンをはじめとして、身のまわりの色々な電気製品に使われています。その結果、エレクトロニクス産業は自動車産業に匹敵するほど大きく成長しました。本講義では半導体素子のしくみ、その歴史、最先端の半導体研究について解説します。

■学びのキーワード／コンピュータ　電気電子　材料

X線やガンマ線は物体を簡単に通り抜ける性質を持っています。この性質を利用したX線CTのような機器には、X線やガンマ線を検出するためのセンサーが必要です。センサーのコアとなる結晶の作り方をはじめ、センサーの応用例を紹介します。

■学びのキーワード／放射線検出器　半導体　結晶育成

次世代のモノつくりとして注目されているバイオ材料（抗体、酵素などのタンパク質、細胞など）は生命環境の親和性及びエネルギー効率に優れたバイオ電池にも応用されています。最近の面白い研究と葛西研究室で作製したデバイスの魅力を紹介します。

■学びのキーワード／バイオチップ　細胞　酵素

本講義では、脳の情報処理システムや健康維持に関わる機構のような生体の優れた機能に関する最新の基礎研究を紹介します。さらに、これら基礎研究の成果が医療や福祉にどのように応用されているのかについて、工学的な視点から解説します。

■学びのキーワード／生体情報工学　医工学　神経科学

光子をとらえる超高感度カメラを駆使して肌の健康状態を画像としてとらえる研究について紹介します。最先端の光エレクトロニクス技術と、それを利用して紫外線による皮膚の酸化ストレスなどのトラブルを安全に美容診断する技術について解説します。

■学びのキーワード／光エレクトロニクス　医工学　画像計測

近年のテクノロジーの急速な進歩により、自然界に存在する原子と似た振る舞いを示す「人工原子」を半導体材料を使って作り出すことが可能となりました。授業では、人工原子の作り方と性質、応用に向けた研究などについてご紹介します。

■学びのキーワード／原子　電子　半導体

再生可能エネルギーを有効利用するためにはエネルギーを蓄える電池（二次電池）の活用が必要です。昨今、二次電池は小型家電から電車にまで応用が広がっています。授業では二次電池のしくみと再生可能エネルギーの応用に向けた開発の最先端を紹介します。

■学びのキーワード／物理化学　電池　エネルギー

ヒトiPS細胞から作製した細胞の創薬、医療への応用が期待されています。創薬支援技術や再生医療への応用を目指したヒト神経細胞の機能を電気的に計測する「細胞センシング技術」に関する研究から実用化展開の最新情報を紹介します。

■学びのキーワード／脳・神経系　ヒトiPS細胞　生体医工学

ハードディスク装置（HDD）はデータセンタの主役であり、ビッグデータや人工知能等に不可欠の技術です。磁気記録が発明されてから120年かけて完成されたＨＤＤの高度な技術、特に仙台で発明された垂直磁気記録やトンネル磁気抵抗効果を紹介します。

■学びのキーワード／電子工学　磁気記録　ハードディスクドライブ

ワイヤレスでエネルギーを送る技術を利用した製品が徐々に私たちの生活に普及の兆しを見せつつあります。本講義では、どのようにしてエネルギーを離れたところに送ることができるのか、また、どのようなものに応用できるのかについて解説します。

■学びのキーワード／電気　磁気　医工学

高機能センシングを実現するためには、AI(機械学習のアルゴリズム)を用いて、取得した大量のデータを、効率良く分析する必要があります。本講義では、教師なし学習の代表的な手法であるk平均法を用いたセンサ情報処理のアルゴリズムを概説します。

■学びのキーワード／機械学習　教師なし学習　センサ情報処理

ロボットは、機械・電子・情報技術の統合システムであり、カメラからの視覚情報により状況を認識・判断して知的に行動することが期待されています。本講義では、ロボットの仕組みを解説するとともに、知的行動のための視覚機能の研究について紹介します。

■学びのキーワード／ロボティクス　知能ロボット　ロボットビジョン

メカトロニクスとは電子工学と機械工学の融合技術であり、近年、メカトロ技術を医療や福祉へ応用することが試みられています。本講義では、メカトロニクスの基礎についての解説とメカトロ技術の医療福祉への応用事例、研究紹介などを行います。

■学びのキーワード／メカトロニクス　ウェアラブルデバイス　医療・福祉支援技術

テレビに代表される液晶ディスプレイの表示原理を光と液晶の基本特性から説明し、最先端の表示技術を紹介します。また、ディスプレイに望まれている性能から、ディスプレイがどのように発展・進化するかという将来像・夢についてお話をします。

■学びのキーワード／ディスプレイ　液晶　光学

ロボットに五感を付与することで人間に匹敵する動作などが実現でき、社会応用が格段に近づきます。研究してきた次世代ロボット用触覚センサの成果を社会に還元するため、スタートアップ会社を設立しました。これからのロボットのあり方についてお話します。

■学びのキーワード／次世代ロボット　触覚センサ　社会応用

知りたいことがあった時に、インターネット上の情報を検索することがよくあります。そして、検索の仕方によって得られる情報も変わってきます。情報を検索するシステムがどのような考えに基づいて作られているのか知り、検索行動を見直してみましょう。

■学びのキーワード／検索　インターネット　行動

近年、電磁波を用いたケーブルなしで電力を伝送する技術が注目されています。電気製品への送給電など幅広い分野での応用が期待されています。本授業では電池なしミニ四駆の走行、ドローンの飛行の応用例を通し、ワイヤレス送給電技術の基本原理を説明します。

■学びのキーワード／ワイヤレス　送給電　電波

人工衛星は地上の広い範囲を定期的に観測できます。そのため、人工衛星は台風や流氷、黄砂や森林火災といった地球規模の自然現象の観測に用いられています。人工衛星を用いた地球観測技術の概要と具体的な研究事例を多数の衛星画像を使って紹介します。

■学びのキーワード／衛星リモートセンシング　画像処理　森林火災

自然界には電磁波の放射を伴う現象が数多く存在し(雷・太陽・惑星など)、大型のアンテナなどを用いた観測でその特性を明らかにすることができます。この授業では最新の研究動向を紹介し、電磁波計測技術が自然科学で果たす役割について紹介します。

■学びのキーワード／宇宙　電磁波計測　アンテナ(電波望遠鏡)

声で犯人を捕まえる！大げさな表現ですが、実際に声の特徴を模様にした「声紋」を用いて行われています。また、若者には聞こえるのに年配の人には聞こえない音があるなど、身近でありながら、あまり知られていない私たちの声と聴覚について説明します。

■学びのキーワード／音声　聴覚　聴取印象

バーチャル・リアリティ（VR）は、教育、製造、ヘルスケア、コミュニケーションなど、幅広い業界で劇的な改善を引き起こす可能性を秘めています。本授業ではVRの基本的な概念、主要なアプリケーション、および課題について説明します。

■学びのキーワード／バーチャル・リアリティ　遠隔臨場感　人工環境

日本の携帯電話加入者数は総人口を越え、複数台所有している人も増えています。また、WiFiと呼ばれている無線LANの利用者も増えています。本授業では、スマホ等の無線端末がネットワークにつながる仕組みや無線伝搬路などについて紹介します。

■学びのキーワード／携帯電話　無線LAN　電波

5G、LTEなど携帯電話に関係する言葉を耳にする機会が増えていますが、一体何なのかよくわからないという方も多いのではないでしょうか？本授業では、これまでの携帯電話の進化の歴史をふりかえりながら、5Gについて、解説していきます。

■学びのキーワード／5G　LTE　携帯電話

レーザー光は、自然光にはない多くの特徴を持っています。レーザーは、光通信においては送信機の役割を果たします。この授業では、レーザーの原理や特徴、そして、レーザー光がどのように情報を運んでくれるのかを環境計測技術を題材に説明します。

■学びのキーワード／光技術　レーザー　リモートセンシング

コンピュータは「命令」と呼ばれる小さな計算を高速に処理します。コンピュータを人間の思い通りに動かすために、「命令」を並べたものがプログラムです。コンピュータの仕組みと最新のスーパーコンピュータに関する技術を紹介します。

■学びのキーワード／コンピュータ　マイクロプロセッサ　情報技術(IT)

人間が聴覚により直接情報を得られる音は20〜20kHzの周波数ですが、それ以上の超音波を用いるとディジタル機器用の正確な時間を作り出したり、通信機に不可欠の電子部品、またモータや加工機など広く応用が可能です。これらの原理と応用を解説します。

■学びのキーワード／超音波　振動　電子素子

社会的な問題となっている情報の漏えいや改ざんはいったいなぜ起こるのでしょうか？この授業では「情報セキュリティ」とはいったい何なのか、情報を守るためにはいったいどんなことが必要なのか、一緒に考えてみたいと思います。

■学びのキーワード／情報セキュリティ　ネットワーク　情報漏えい

宇宙といえば真空！？実は太陽の大気が超音速「太陽風」となって宇宙空間に噴き出しています。太陽の紫外線によって荷電粒子となった太陽風は、地球や月や惑星に吹き付けて、オーロラや磁気嵐を発生させます。物理で習う勉強が宇宙の研究につながっています。

■学びのキーワード／宇宙空間　太陽風　惑星探査機

地上波ディジタル放送を始めとして、電話からテレビ放送に至るあらゆる情報伝達は、急速な勢いでディジタル化が進んでいます。本授業では、ディジタル通信のしくみとその特長をわかりやすく説明し、なぜディジタルなのかについて解説します。

■学びのキーワード／電気通信　情報処理　伝送方式

フォトニックネットワークとは、光信号を光のままで処理する究極の光ファイバ通信ネットワークのことです。本授業では、フォトニックネットワークの概念について解説するとともに、その実現に必要となる光スイッチなどの光デバイスについて説明します。

■学びのキーワード／光通信　ネットワーク　光部品

インターネットは多くの人に使われている便利な道具です。しかし、意外とスマホやケーブルの先が、どのような仕組みでつながっているか知らないものです。ケーブルの先に何があるのか、インターネットは何があぶないのかについて分かりやすく説明します。

■学びのキーワード／インターネット　セキュリティ　スマートフォン

技術の進歩により、色々な物をネットワークにつなげることができるようになりました。マイコンという小さなコンピュータと、無線を使ったネットワークで、身の回りの物をネットワークにつなげたらどのような事ができるようになるか説明します。

■学びのキーワード／マイコン　ビッグデータ　IoT

現代社会を様々な形で支えている情報通信技術ですが、その技術を利用するのは人間であり、人間が使いやすいシステムを作り上げる事は非常に重要な課題です。この授業では、脳科学の研究事例を通じて、「使いやすい」とは何かを考えてみたいと思います。

■学びのキーワード／技術と社会　脳科学　リスク認知

次世代無線通信で利用されるテラヘルツ電磁波は様々な物質を透視できるため、目で見えないものを見る新しい光としても期待されています。本授業では、テラヘルツ光の特長を説明し、通信以外にも広がるテラヘルツ光利用について紹介します。

■学びのキーワード／テラヘルツ光　透視　非破壊検査

ディジタル信号処理とは、音声や画像などの信号データを処理するための技術で、最近ではAIにも応用されている技術です。本授業では、ディジタルフィルタを用いたディジタル信号処理技術について解説し、AIへの応用についても紹介します。

■学びのキーワード／ディジタル信号処理　ディジタルフィルタ　AI

我々は皆地盤の上で生活しています。地盤は粒粒の集まりでその間に地下水があり液状化が発生します。丘陵地では傾斜している地面が崩れて落ちる可能性もあります。これら全てを調査して万全に対策するお金は無いので、実は様々なリスクが残されています。

■学びのキーワード／地盤　斜面　液状化

国の豊かさはエネルギーの確保と密接に繋がっています。我々は既にそれを享受して豊かな暮らしをしていますが、資源も無く自然災害の多い日本が今後も継続出来るかは分かりません。実は土木工学はそんな大事なエネルギーの確保と密接に結びついています。

■学びのキーワード／地盤　耐震　電力

「土木」と「心理学」 － 関係が無さそうで実は深い関係があります。この講義では、土木施設がかかわる具体的な問題を取り上げ、社会的ジレンマ問題や選択的注意といった従来心理学が対象としていた視点から解説を行い、解決策をみなさんと一緒に考えます。

■学びのキーワード／社会心理学　認知と行動

セメントとコンクリートって違うの？鉄筋コンクリートってコンクリートより強いの？鉄筋（鉄）だけじゃだめなの？自宅のマンションなど、身近な人も多いはずですが、良くわからないことも・・・。わかりやすくご説明します。　

■学びのキーワード／コンクリート　構造物　材料

最近、われわれの日常生活までその適用範囲が広がっている人工知能(AI)について概念からわかりやすく説明します。また、人工知能によるトンネル工事のリスクマネジメントを中心に建設事業への適用事例も紹介します。

■学びのキーワード／人工知能（AI）　リスクマネジメント　トンネル

ECOなまちづくりに必要な5R（Reduce, Reuse, Recycle, Refine, Reaction）を切り口に、外国のまちを歩きながら出会った事例について写真を使いながら紹介します。そこから私たちのまちづくりを考えていきます。

■学びのキーワード／エコ　まちづくり　外国

河川の環境は守った方が良い、でも、洪水が氾濫しては困る。では、どのように河川を管理していったら良いのだろうかということについて考えます。そのために必要となる現在の河川管理の考え方や技術についてお話しします。

■学びのキーワード／河川　環境　防災・減災

青年海外協力隊員としてタンザニア連合共和国で二年間教員をした経験をもとに、現地で撮影した写真を見ながら、現地で感じたこと考えたことをお話します。幸せとは？豊かさとは？どういうことなのかについて一緒に考えます。

■学びのキーワード／援助　国際理解　幸せ

将来を予測することができれば、こんなにいいことはない。競馬で一着を予測できれば大金持ちになれるし、地震を予測できれば命や財産を守れる。果たしてリスクが無い社会とはどういうものだろうか？われわれの将来をどう考えればよいのでしょうか？

■学びのキーワード／リスクマネジメント　過去と未来　計測と分析

国内・海外において生活を支える施設（インフラストラクチャー、社会基盤施設）はどのような仕組みで作られていくのか？また長く使っていくために何をしている(メンテナンス、維持管理)のか？建設マネジメントの役割をわかりやすく説明します。

■学びのキーワード／マネジメント　インフラストラクチャー　メンテナンス

自然災害や社会現象の発生を予測することができれば、こんなにいいことはない。自然災害や社会現象を予測できれば、命や財産を守れ、安心してくらせます（リスクの回避）。これら自然現象や社会現象の発生をどう考えたらよいのでしょうか？

■学びのキーワード／自然災害・社会現象　確率過程　過去と未来

知っているようで案外詳しくは知らない海の身近な話題や、生活に関連している海の話を取り上げます。例えば、海の日と明治天皇は関係ある？海水浴で溺れる大きな原因の一つに離岸流・・・その脱出方法は？また、現在の研究内容の一端も紹介します。

■学びのキーワード／海　海岸　身近な話

私たちが住むまちを、調和を取りながらみんなにとってより良いものにしていくためには、計画づくりが重要です。しかし、まちの全員の意見を反映することは簡単ではありません。どのような決め方が望ましいのかについて考えます。

■学びのキーワード／公共計画　意思決定　市民参画

近年、日本を訪れる外国人観光客が急増していますが、東北地方ではそれほど急増していません。そもそも外国人観光客は「東北地方」をご存知でしょうか。また、東北地方の魅力は何なのでしょうか。観光振興の観点から東北地方の将来の発展について考えます。

■学びのキーワード／インバウンド観光政策　東北地方　地域・都市計画

私たちの社会では日々大量の排水や廃棄物が生じています。しかし微生物の力を借りれば有機物が多い排水や廃棄物から水素ガスやメタンガスなどのエネルギーを作り出すことができます。微生物によるエコなバイオエネルギー生産技術について易しく解説します。

■学びのキーワード／有機性排水・廃棄物　バイオエネルギー　微生物

インフラストラクチャー、社会基盤って何？今日学校に来た道筋を考えてください。通った道路、橋、トンネル、すなわち交通網、ダム、港、水道など私達の日々の生活を支える「公共的な物や組織」のことです。この役割を橋の話を中心に分かりやすく説明します。

■学びのキーワード／インフラストラクチャー　橋　鉄（鋼）

数理モデルとシミュレーションは、様々な現象が起こるメカニズムを理解したり予測したりするのに有効な方法です。生物の個体数変化、生物の種間競争と共存、感染症の流行などを題材に、数理モデル作成の考え方や数理モデルから分かることをお話しします。

■学びのキーワード／数理モデル　生物の個体数　生物の種多様性

日常生活で、食事や呼吸などを通して化学物質を体の中に取り込んでいますが、化学物質の性質により、人の健康にリスクを生じることがあります。化学物質が人の健康や生態系に及ぼすリスクの大きさはどのような考えに基づいて表すのか紹介します。

■学びのキーワード／化学物質　リスク　摂取・曝露

水素を化学の力を利用してつくる水の電気分解という方法を中心に説明します。また、研究室で開発している海水を電気分解しても陽極から塩素を出さず酸素のみを出す酸素発生陽極について紹介します。

■学びのキーワード／電気分解　酸素　水素

液体がなぜ物を溶解するのか？液体と気体の違いは何か？超臨界流体の特性を切り口に、流体の性質や評価方法を紹介します。さらに超臨界流体を使った環境にやさしい発泡、塗装、洗浄といった技術について紹介します。

■学びのキーワード／溶解力　発泡　塗装

森林バイオマス燃料について、種類や製造工程を樹木の特性に触れながら解説します。そして、電力だけでなく熱源としても利用が可能であることの利点と重要性を、バイオマス発電施設の多くで導入されている熱電併給システムについて学ぶことにより考察します。

■学びのキーワード／森林　バイオマス燃料　コジェネレーションシステム

土壌の機能のうち、植物や生物を育てる機能と有害物質の吸着・浄化に関する機能に着目し、土壌のイオン交換能に関する実演を交えながら解説をします。

■学びのキーワード／土壌　イオン交換　有害化学物質

人間はもちろんすべてのモノや生体は化学物質で構成されています。健康管理のためのモノづくり技術や食品などの機能性を分析するためには応用化学が必要です。この授業では、生体で起こる化学反応から健康状態を知るための方法や機能性の評価法を紹介します。

■学びのキーワード／生体　医工学　健康

薬、化粧品、食品に含まれる化学物質の生体への効能や環境汚染物質が及ぼす生体への影響を考える上で、さまざまな分析技術で膨大なデータを取得・解析しなければなりません。この授業では、分析化学と人工知能(AI)を融合した新しい技術を紹介します。

■学びのキーワード／薬　化粧品　食品

地球温暖化の影響によって、近年、風が強い日が多くなっています。強風を制御する装置や技術など風環境改善する方法についてお話します。

■学びのキーワード／風工学　強風制御　環境改善

カーボンニュートラルの実現に必要不可欠な、省エネルギー技術の中の工業化学についてお話しします。

■学びのキーワード／カーボンニュートラル　エネルギー　化学

現在の日本のモノづくりの発展に貢献した化学製品の歴史についてお話しします。

■学びのキーワード／モノづくり　化学　企業史

化学は材料開発等を通して社会の基盤を支えています。スマートフォンや電池などに使われている化学材料がどのように開発されてきたのか、今後の研究開発の方向はどうなっているのか。化学がどのように持続可能な社会に貢献しているのかなどをお話しします。

■学びのキーワード／ナノ材料　エネルギー　機能材料

偏在する水資源をめぐる争いや、都市化や農業生産の拡大によって世界中に水環境の問題が存在します。一方で、日本は多くの輸入に頼っており、海外の水問題は私たちの食生活とつながっています。どのような問題があるのか、水を通して考えてみましょう。

■学びのキーワード／バーチャルウォーター　水質汚濁　有害化学物質汚染