第５回サイエンス・コ・ラボ

東北大学を訪問！
最先端の機器を使った分析に挑戦しました

『ナノ材料の合成と機器分析(2)』

日時	2017年10月28日（土）
場所	東北大学大学院環境科学研究科
参加生徒	特別進学コース1・2年生、秀光4・5年生（希望者）
講師	東北大学大学院環境科学研究科横山俊助教大学院生３名

　仙台育英特別進学コースと秀光の生徒が一緒に学ぶ、理科の実験講座「サイエンス・コ・ラボ」。東北大学の先生方から直接指導を受けることができる貴重な講座も第5回を迎えました。
　生徒たちが東北大学大学院環境科学研究科のキャンパスを訪れ、第4回で合成したナノ材料を分析したり、最新の設備に触れることができる大変貴重な機会になりました。指導は前回につづき東北大学大学院環境科学研究科の助教である横山先生と３名の大学院生の皆さんに担当していただきました。

実験の様子

▲SEM（走査型電子顕微鏡）はナノサイズのような“光の波長よりも小さいために光学顕微鏡では確認できないもの”に波長の短い電子線を当てて観察することができます。

▲SEMの操作方法を教えてもらい、生徒自身が『銅ナノワイヤー』『銅ナノ粒子』『銅のかたまり』の３種類を観察・比較しました。

▲約1億円もするというXPS（X 線光電子分光）システムの中身も見せていただきました。
▲TOF MS(飛行時間型質量分析器)を使って、レーザを当てることでイオンが飛ぶ速さを計測し、何が含まれているのかを確かめます。

▲自分たちが作った“銅ナノインク”を焼結し、『四端子法』と呼ばれる方法で抵抗測定を行いました。

　実際に東北大学を訪れて、生徒たちはその環境や設備の充実ぶりに驚いている様子でした。大学院の先輩たちから東北大学でのキャンパスライフのお話や、横山先生には太陽光パネルでの発電、使用電気量を可視化するシステムなど、環境科学研究科の取り組みを説明していただきました。
　横山先生、大学院生の皆さん、ありがとうございました！

第5回『ナノ材料の合成と機器分析(2)』

　サイエンス・コ・ラボ第5 回は、会場を青葉山の東北大学の大学院環境科学研究科に移して実施されました。大学にある機器で、第4 回で合成した銅ナノインクを焼結し、電気抵抗を測定することで導電性を確認し、また、数十万倍の倍率をもつ走査型電子顕微鏡を実際に操作しながら、銅ナノ粒子や銅ナノワイヤーなどの形状等を拡大して観察しました。さらに質量分析器を用いて、資料となる溶液中にどんな元素や化合物が存在しているのかを実際に調べたりすることで、最先端の研究の現場では、どのようにして研究・開発を進めているのかの一端を紹介していただきました。今回は、普段の学校生活では得られない貴重で知的刺激に満ちた、何よりもとても楽しい見学・実習講座となりました。