1章　あの先端技術も「理科の公式」から生まれる！

• 1　先端技術のしくみが見えなくなった
• 2　ブレイクスルーは突然には起こらない
• 3　「理科の公式」から先端技術がわかる！
• 4　“不思議な原理”を自分で確かめよう
• 5　原理をどう実用化できるかが大問題
• 6　ビジネスパーソンこそ先端技術を学べ！

2章　電気・磁気・光を利用した先端技術−ファラデーの法則，覚えている？

• 1　非接触型ICカード（ICタグ）の電力供給【電磁誘導】
  • ■なぜ，かざすだけで情報をやり取り？
  • ●低消費電力の半導体のおかげで非接触化
  • ◆身の回りのモノすべてにICタグ
• 2　IH調理器【電磁誘導】
  • ■なぜ，熱くならないのにナベが温まる？
  • ●IHで使えるナベには制約がある
  • ◆溶接や焼入れの技術として工業利用
• 3　コピー機【静電気，光伝導効果】
  • ■なぜ，パターンを完全に複写できる？
  • ●感光ドラムの潜像にトナーが吸着する
  • ◆ゼロックスがコピーの別名だった理由
• 4　CD，DVDのデータの読み取り【光の反射・干渉・回折】
  • ■なぜ，ピットのある・なしでデータになる？
  • ●大容量化の決め手はレーザーの波長
  • ◆多層化でさらなる大容量化をめざす
• 5　手のひら静脈認証【光のスペクトル解析】
  • ■なぜ，手のひらの静脈で本人確認できる？
  • ●近赤外線を吸収する静脈の性質を利用する
  • ◆バイオメトリクスデータの管理が課題
• 6　液晶ディスプレイ【物質の三態】
  • ■なぜ，液晶がディスプレイに使えるか？
  • ●液晶は電気エネルギーによって変化する
  • ◆液晶科学の始まりは植物学者の発見から
• 7　プラズマディスプレイ【放電】
  • ■なぜ，蛍光灯の原理で映像が映る？
  • ●画素1つひとつが発光して映像がクリア
  • ◆エネルギー変換効率の向上が課題
• 8　表面電界ディスプレイ（FED）【放電】
  • ■なぜ，ブラウン管を薄型にできる？
  • ●発光の原理はブラウン管とおなじ
  • ◆価格しだいでは薄型ディスプレイの本命

3章　半導体が大活躍する先端技術−電気伝導性，どんなことだった？

• 1　デジタル（ビデオ）カメラの撮像素子（CCD/CMOSイメージセンサ）【半導体】
  • ■なぜ，光が電気信号に変わるのか？
  • ●電荷を取り出す方法が違うCCDとCMOS
  • ◆欠点を克服，優位性際立つCMOS
• 2　発光ダイオード【半導体】
  • ■なぜ，半導体自体が光るのか？
  • ●青色LEDのおかげで白色も可能に
  • ◆用途を飛躍的に広げた青色LED
• 3　有機EL【エネルギー準位】
  • ■なぜ，プラスチックが電気を通すのか？
  • ●少ない電力で効率よく光を出す材料がカギ
  • ◆太陽電池の研究から発展した有機EL
• 4　携帯電話【デジタル通信】
  • ■なぜ，いつどこにいても通じるのか？
  • ●機械がつくったデジタルの音声で会話
  • ◆高機能化，もはや小さなコンピュータ
• 5　ワンセグ【デジタル放送】
  • ■なぜ，ケータイにデジタル放送が映る？
  • ●電波を分散して送ることで乱れない映像に
  • ◆ネットとの連動サービスも視野

4章　まさか！を実現した先端技術−フーコー振り子，なにを証明している？

• 1　携帯型オーディオプレーヤ（音の圧縮技術）【音波の性質】
  • ■なぜ，1万曲もポケットに入るのか？
  • ●人の聞きとれない音をカットして圧縮
  • ◆トランジスタが音の圧縮技術を実用化
• 2　瞬時に震源がわかる地震観測網【慣性の法則】
  • ■なぜ，地面の揺れを記録できる？
  • ●地震の大きさに応じた3種類の地震観測網
  • ◆発生前に震度予測を速報するシステム
• 3　燃料電池【水の電気分解】
  • ■なぜ，酸素と水素で発電できるのか？
  • ●電解質の材料で性能・用途が異なる
  • ◆コスト高や燃料の供給体制などが課題
• 4　デジタルカメラの手ブレ補正【コリオリの力，フーコー振り子】
  • ■なぜ，手ブレを補正できるのか？
  • ●手ブレを検出するのは角速度センサ
  • ◆角速度センサの小型化が大きく貢献
• 5　すばる望遠鏡【固体の固有振動】
  • ■なぜ，巨大な一枚鏡が精密に動くのか？
  • ●音叉を使って微小な鏡のゆがみを検出
  • ◆大気のゆらぎも克服し宇宙の謎に挑む
• 6　光触媒【光電気化学】
  • ■なぜ，光が当たると反応するのか？
  • ●酸化チタンは常温で活性酸素を作る
  • ◆実用化第一号はトイレの脱臭や殺菌
• 7　電子ペーパー【電気泳動，コレステリック液晶】
  • ■なぜ，紙のように折りたためるのか？
  • ●微粒子を使った技術のブレイクスルー
  • ◆カラーの電子ペーパーも期待できる

5章　ローテクと思いきや先端技術−実験で電気をつくったことあるよね？

• 1　リチウムイオン電池【二次電池】
  • ■なぜ，電池から電気が出てくるのか？
  • ●放電と逆の化学反応を起こして充電する
  • ◆モバイル社会を支えるキーデバイス
• 2　コンデンサ（電気二重層キャパシタ）【補助電源】
  • ■なぜ，電気を蓄えることができるのか？
  • ●電気二重層キャパシタのしくみ
  • ◆燃料電池車などの補助電源として期待
• 3　ACアダプタ【電気回路】　156
  • ■なぜ，交流を直流に変換するのか？
  • ●小型化の主流はスイッチング方式
  • ◆専用ICで回路の複雑化を防ぐ
• 4　耐震・免震技術【固有振動数】
  • ■なぜ，耐震ではなく免震・制震なのか？
  • ●地震の揺れと建物の共振を避ける構造
  • ◆日本の免震・制震技術は世界一

6章　目からウロコのアイデア先端技術−水蒸気が100℃以上になるの？

• 1　水で焼くオーブン（ヘルシオ）【物質の粒子モデル】
  • ■なぜ，「水で焼く」ことができるのか？
  • ●過熱水蒸気で食材を乾燥させる
  • ◆調理器具以外ではすでに実用化
• 2　カーナビのデュアル・ディスプレイ【幾何光学】
  • ■なぜ，角度によって画面が違うのか？
  • ●基本的には立体画像表示と同じ原理
  • ◆3方向以上から映像を楽しむ技術開発へ
• 3　バーチャル・サラウンド【聴覚特性】
  • ■なぜ，音にリアリティを感じるのか？
  • ●聴覚特性が存在しない音を錯覚させる
  • ◆バーチャル・サラウンドの実現方法
• 4　エコキュート【ヒートポンプ】
  • ■なぜ，空気の熱でお湯を沸かせるのか？
  • ●空気の熱で冷媒を暖めて効率を上げる
  • ◆給湯コストを都市ガスの4分の1に
• 5　ペダルが重くない自転車ライト【電磁誘導】
  • ■なぜ，ペダルが重くならないのか？
  • ●発電のための磁石とコイルを分離させる
  • ◆白色ダイオードの低価格化が追い風

7章　身近なところで活躍している公式−公式が思い出せなかったら…

• 1　電磁誘導
• 2　コリオリの力
• 3　静電気
• 4　光伝導効果
• 5　光の干渉
• 6　光の回折
• 7　半導体
• 8　半導体ダイオード
• 9　トランジスタ
• 10　物質の三態
• 11　エネルギー準位
• 12　音の3要素
• 13　慣性の法則
• 14　分子のスペクトル（分子分光法）
• 15　水の電気分解