ソフトマテリアル*

理工学部 - 物質生命理工学科

SML62900

コース情報

担当教員: 藤田 正博

単位数: 2

年度: 2024

学期: 4クォーター

曜限: 月2, 木2

形式: 対面授業

レベル: 300

アクティブラーニング: なし

他学部履修: 不可

評価方法

出席状況

10%

レポート

30%

授業内期末試験

授業期間中

50%

小テスト等

10%

詳細情報

概要

有機高分子系ソフトマテリアルの基礎物性についての入門的な講義であり,特に高分子の創成と技術開発について学習する。ソフトマテリアルとは,液晶,界面活性剤,高分子,ゲルなどのやわらかい材料の総称である。それらの中で高分子は比較的簡単な構造単位であるモノマーが多数繰り返しつながった巨大分子であり,その性質は個々の高分子鎖の性質に強く影響される。高分子の物性の中で,粘弾性などの力学的性質,溶解性などは,高分子のかたちやサイズに著しく依存する。本講義では,高分子化合物に特有の性質について,化学構造,物理状態と関連付けて説明する。また,現在様々な分野で用いられている高分子材料を中心に,材料の機能性と分子設計の考え方について解説する。 「高機能材料の創製」に関する学科専門科目であり,より応用・展開した内容を学習する。カリキュラム・ポリシー4に対応して,物資とナノテクノロジー,環境と生命の調和,高機能材料の創製に関する高度な学問的内容を学修させ,応用・展開する分野,学際的な分野,および実社会に繋がる課題解決方法を修得させる。

目標

1)高分子の分子量および分子量を求める方法論について学び,高分子の概念について理解する。 2)化学構造と物理的性質(熱的性質,力学的性質など)の関係について理解を深める。3)機能(導電性など)を有する高分子について学び,高分子の応用について知識を得る。 高分子の基礎を体系的に修得し,高機能材料の創製に応用展開する能力を身につける。ディプロマ・ポリシー3および4に対応して,学修した内容を理論・技術的に応用展開する能力を修得し,物質とナノテクノロジー,環境と生命の調和,高機能材料の創製に結びつく理工学における課題解決に貢献する能力を修得する。

授業外の学習

次回の内容を予習する(30分)。 授業内容に即した資料を配付するので,それらを活用して復習する。さらに,課題に対するレポートに取り組み,理解を深める(160分)。

所要時間: 190分

スケジュール

  1. ソフトマテリアルの定義と種類 ※以下は予定であり,授業の進捗状況により各テーマの回数は変更することがありうる
  2. ソフトマテリアルの分子間力
  3. 高分子の定義
  4. 高分子の分子量
  5. 分子量測定法
  6. 高分子の分子構造
  7. 高分子の固体物性
  8. 熱的性質(ガラス転移・融解)
  9. 熱的性質の評価法
  10. 力学的物性(外力と変形)
  11. 力学的物性(ゴム弾性)
  12. 電気的性質(誘電性・導電性)
  13. 機能性高分子
  14. 期末試験

教科書

各講義において資料を配付する

    参考書

    • 基礎高分子科学

      著者: 高分子学会編

      出版社: 東京化学同人・2006年

    • 高分子化学II-物性-

      著者: 松下裕秀著

      出版社: 丸善株式会社・1996年

    • ソフトマター-分子設計・キャラクタリゼーションから機能性材料まで-

      著者: 高原淳・栗原和枝・前田瑞夫編

      出版社: 丸善株式会社・2009年

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