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自己組織化高分子化学 / Chemistry of Self-Assembling Polymeric Materials

単位数: 2. 担当教員: 陣内 浩司, 宮田 智衆. 開講年度: 2024. 開講言語: JE.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
(大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

 本講義では、相分離や結晶化といった高分子集合体の自己組織化について解説する。まず、高分子科学への導入のため高分子の歴史から始まり、高分子の自己組織化を理解する上で必須となる高分子の化学構造、分子量、鎖形態などについて概説する。その後、高分子の相分離や複合材料の構造・物性、さらに高分子の結晶化と階層構造について集中的に解説する。また、自己組織化した高分子の構造解析手法についても解説する。適宜、講義内容に関する最新のトピックス等の紹介を交える。

 高分子の自己組織化に関する基礎原理を学び、応用できる基になる力を身に付ける。同時に、高分子に特徴的な構造・物性について基礎的な知識を網羅的に習得する。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

This course explains the self-assemblies of polymer aggregates, such as phase separation and crystallization. First, we start with the history of macromolecules (as an introduction to polymer science) and outline the chemical structure, molecular weight, chain dimensions of polymers, etc. Subsequently, we focus on the phase-separation phenomena of polymers and the structures/properties of composite materials. In addition, polymer crystallization and the resulting hierarchical structures are explained. The latest topics related to the lecture content would be shown.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

講義に使用する資料は、事前に所定のClassroomから各自ダウンロードして持参すること。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Materials for lectures must be downloaded from the designated Classroom in advance and brought.

授業計画

1) 序論、高分子の化学構造・合成
2) 高分子の分子量・ゴム弾性
3) 高分子鎖の相溶性
4) 高分子多成分系の相分離と構造(1)
5) 高分子多成分系の相分離と構造(2)
6) 高分子多成分系の相分離と構造(3)
7) 身近な高分子を肌で感じる
8) ある自己組織化構造体の発見と社会実装
9) 高分子鎖の形態
10) 高分子の結晶構造と高次構造
11) 結晶性高分子の解析法
12) 高分子の結晶化と融解
13) 高分子の熱的性質
14) 高分子の力学的性質

授業計画(E)

1) Introduction & Chemical Structure of Polymers
2) Molecular Weight and Rubber Elasticity of Polymers
3) Polymer Miscibility
4) Phase Separation and Structure of Multicomponent Polymers (1)
5) Phase Separation and Structure of Multicomponent Polymers (2)
6) Phase Separation and Structure of Multicomponent Polymers (3)
7) Experiencing Familiar Polymers Firsthand
8) Discovery and Social Implementation of a certain Self-organized Structure
9) Morphology of Polymer Chain
10) Crystal and Higher-order Structures of Polymers
11) Analytical Approach of Polymers
12) Crystallization and Melting of Polymers
13) Thermal Properties of Polymers
14) Mechanical Properties of Polymers

授業時間外学習

講義資料に記載された基礎事項を予習、復習すること。

授業時間外学習(E)

Prepare and review the basics described in the lecture materials.

成績評価方法及び基準

小テストにより行う。

成績評価方法及び基準(E)

Evaluation will be based on Quizzes.

教科書および参考書

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