2020年度 高分子機能解析特論   Special Lecture on Characterization of Polymer Structures and Properties

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開講元
応用化学コース
担当教員名
安藤 慎治 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
金3-4(S321)  
クラス
-
科目コード
CAP.P421
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

 高分子物質の固体状態における高次構造と物理的性質の相関について解説し,次いで機能性高分子物質の熱物性,光学物性,電気・電子物性に関し,それらの機能解析手法(特性解析法)について,受講生の予習・発表を基に理解を深めていきます.あわせて,ハイブリッド技術やナノテクノロジー技術による機能性高分子材料の最近の進歩と応用についても解説します.
 優れた機能を有する高分子物質を設計・創出するためには,高分子物質の「構造-物性相関」に対する深い理解が不可欠です.この講義では、固体状態における高分子物質の三次元構造とそれらが発現する物理的性質の関係を,最新の機器分析法(特性解析法)を軸として解説・相互発表しながら,機能性高分子の材料設計の基本的な考え方を教授・理解します.

到達目標

本講義を履修することにより,次の能力の修得を目指します.
1) 高分子固体の機能解析法(機器分析法)と「構造-物性相関」について理解している.
2) 機能性高分子の応用物性(熱的性質,光学的性質,電気・電子的性質)に関する専門的知識を,それぞれの機能解析法に基づいて修得している.
3) それらを基盤とした最新の機能性高分子,有機/無機ハイブリッド材料技術,ナノテクノロジー材料技術について理解している.

キーワード

高分子の機能解析法と高分子の高次構造(結晶,液晶,非晶,単結晶,球晶,ミクロ相分離構造,網目構造,表面・界面構造)
機能性高分子の応用物性(熱的性質,光学的性質,電気・電子的性質)

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

高分子固体の応用物性を高度に制御した材料は「高機能性高分子」と呼ばれ,これは最先端の材料化学の成果です.講義では,個々の物性の基礎について述べるだけでなく,これらの物性理解に必須となる各種機能解析法(特性解析法)に関しても詳述するとともに,学生間の事前学習・相互発表を基に理解を深めていきます.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 高分子固体の高次構造と応用物性(導入) 計算科学の機能性高分子設計への応用 高分子固体の高次構造の分類と特徴の理解 機能性高分子設計への計算科学の応用
第2回 高分子の光学物性(屈折率,複屈折,波長分散,温度依存性,光透過,蛍光・燐光,波長変換,光波制御) 高分子の光学物性と関連の機能解析法の理解
第3回 ポリイミド/ナノハイブリッド系光・電子機能材料開発のための新しい機能解析法 光・電子機能材料開発のための新しい機能解析法の理解
第4回 高分子の機能解析法に関するグループワーク I グループワークによる高分子機能解析法の理解
第5回 高分子の機能解析法に関するグループワーク II グループワークによる高分子機能解析法の理解
第6回 高分子の機能解析法に関するグループワーク III グループワークによる高分子機能解析法の理解
第7回 高分子の機能解析法に関するグループワーク IV グループワークによる高分子機能解析法の理解

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

OCW-iにて講義前に適宜,PDFを配布または資料・文献を指示します.

参考書、講義資料等

松下・金谷・渡辺・下村・佐藤・伊藤・田中・井上 「高分子の構造と物性」 講談社 (2013)
高分子学会 編 「基礎高分子科学 演習編」 東京化学同人 (2011)
西岡 利勝 編 「高分子分析入門」 講談社 (2010)

成績評価の基準及び方法

講義内容に関する理解度は,講義毎の小テストで評価します.グループディスカッションは,配付資料,スライド,発表の内容とそのわかりやすさ,質疑応答への貢献度を受講生相互の相互評価により評価します.

関連する科目

  • CAP.P422 : 高分子物性特論第二
  • CAP.P423 : 高分子構造特論第一
  • CAP.P424 : 高分子構造特論第二
  • CAP.P521 : 高分子物理学特論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

高分子物理第一(溶液物性) (CAP.P221) ~高分子物理第二(応用物性) (CAP.P224)を履修していること,または同等の知識があること.

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