科目ナンバー

SG-ON5-4C28

履修条件・関連科目等

高校レベルの物理・化学を理解していること．

授業で使用する言語

英語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

従来の機械組立て（アセンブリ）は，職人の手や産業ロボットによる逐次的な組立によって行われる．一方，自然界に目を向けると，結晶，化学合成から生命に至るまで様々な自己組織化現象がみられる．本講義では，平衡統計熱力学と非平衡の速度論を中心とした理論的枠組みを解説し，その観点から多分野にまたがる自己組織化・自己組立の例を紹介する．特に，物理的・力学的な例に着目し，これからの精密機械工学への応用可能性を議論する．また，自己組織化に関する重要な研究論文を読み，プレゼンテーションとして発表する機会を設ける．

科目目的

自己組織化の基礎と科学を理解し，工学に応用するための技術や試みに関する知見を学ぶ．

到達目標

・自然界の自己組織化の原理を理解する．
・自己組織化の新しい工学・ものづくりへの応用可能性を議論する．

授業計画と内容

以下のトピックについて講義を行う．
（１）イントロダクション
（２）自然界の自己組織化：無機のシステム
（３）自然界の自己組織化：有機のシステム
（４）自然界の自己組織化原理
（５）自己組織化工学：チェリオス効果
（６）自己組織化工学：静的自己組織化　自由エネルギー最小化の概念
（７）自己組織化工学：動的自己組織化（１）様々な実験システム
（８）自己組織化工学：動的自己組織化（２）システムの抽象化
（９）自己組織化工学：DNA自己組織化
（１０）自己組織化工学のモデル：物理モデル
（１１）自己組織化工学のモデル：抽象モデル
（１２）論文プレゼンテーション（１）静的自己組織化
（１３）論文プレゼンテーション（２）動的自己組織化
（１４）論文プレゼンテーション（３）DNAの自己組織化

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

ディスカッション、ディベート／グループワーク／プレゼンテーション

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

参考図書：John Pelesko, "Self-Assembly: The Science of Things That Put Themselves Together", Champman & Hall/CRC

その他特記事項

参考URL