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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。
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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.
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1. 目的
材料に希望する機能を持たせるには、分子構造からはじまって、それら集合体としての高次構造や相構造を制御する必要がある。今後産業の中心となり得るナノテク材料の合成や、それを実現するための自己組織化あるいは微細構造制御も、分子間相互作用やそれに基づく組織形成過程についての理解が必要となる。本講義では、高次構造や相構造の形成機構や過程を学ぶとともに、機能性材料の合成プロセスに関する知識を深める。
2. 概要
初めに相平衡や相転移に焦点をあてて出現する材料構造との関係について学び、続いて材料合成と反応との関係について理解を深める。
3. 達成方法等
本講義では主に以下の２項目を目的達成の目安とする。
3-1. 高次構造や相構造制御のための基本的な材料プロセシングを説明することができる。
3-2. 新規な材料を設計し合成する際に、上記プロセッシングを材料の機能化に役立てることができる。
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1. Purpose
Precise control over material morphologies, which includes hieratical designs from molecules to their assemblies, is essential to develop functional materials. A variety of phenomena dominating the material morphologies, such as phase equilibrium, mass transfer and diffusion, should be understood for the development of functional materials. Reaction conditions and practical operation methods for controlling the physical properties of products, micro-scaled structures of materials and phase structures of materials will be explained in the course targeting for organic polymer materials, inorganic materials and their composites.
2. Abstract
Phase equilibria and phase transition are firstly focused on to learn their effect on material morphologies, and then reaction conditions are explained to understand their effect on material morphologies in the synthesis of functional materials.
3. The following is main criteria of learning achievement in this course.
3-1 Attainment to explain basic material processing for controlling hieratical and/or phase separated structures of materials.
3-2 Attainment to utilize the above processing for functionalization of materials in the development of novel materials originally designed.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
反応、分離あるいは材料の製造を合理的に行うためには、流動特性の把握が必要である。本講義では流動特性の基本的概念を学ぶ。
２．概要
均相および分散系流体のレオロジーを流体構造あるいは分子構造との関連で修得させる。
３．達成目標等
この授業では主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・流体のレオロジーと構造との関係を理解し、説明することができること。
・流体のレオロジー特性を把握し、プロセスの設計あるいは材料の製造に活用することができること。
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This course covers the basic concept on various properties of fluids used in processes for reaction, separation and material synthesis. Students in this lecture will learn the rheology of homogeneous or dispersed system, linking with fluid structure and molecular structure. The course is designed for students who will be able to understand and explain the relation between rheological properties and the structures described above, and also to apply the knowledge on rheological properties to process designing and materials processing.
The category of polymeric (or macromolecular) materials is so broad as to include, for example, the familiar fibers (or textiles), rubbers, plastics, and photo-resists used to make semiconductor integrated circuits (ICs). Protein and nucleic acid are also a type of polymer, called biopolymers.
This lecture will first introduce the synthesis, structure, and properties of polymers, which are quite different from ordinary low molecular weight organic compounds. Next, high performance and functional polymers and hybrid polymer materials will be explained in detail. Finally, biopolymers are summarised from a biophysical point of view.
The category of polymeric (or macromolecular) materials is so broad as to include, for example, the familiar fibers (or textiles), rubbers, plastics, and photo-resists used to make semiconductor integrated circuits (ICs). Protein and nucleic acid are also a type of polymer, called biopolymers.
This lecture will first introduce the synthesis, structure, and properties of polymers, which are quite different from ordinary low molecular weight organic compounds. Next, high performance and functional polymers and hybrid polymer materials will be explained in detail. Finally, biopolymers are summarised from a biophysical point of view.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
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１．目的
高分子を考えるうえでの基本的な知識、すなわち高分子構造および高分子物性、高分子合成に関する基礎を理解する。バイオ高分子や繊維、ゴム、プラスチック等を例に挙げ、高分子の化学構造と物性・機能の関わりを分子レベルで考察し、構造と機能の関係を考える力を身につけることを目的とする。
２．概要
高分子の考え方、高分子構造、高分子物性、高分子合成の基礎的な事項を概説する。バイオ高分子や高分子材料の構造と機能との相関を論じる。
３．達成目標等
・繊維、プラスチック、ゴムなどの構造を分子論的にイメージすることができる。
・分子量分布、ガラス転移点など、高分子に特徴的な性質を正確に理解し、説明することができる。
・ラジカル重合、イオン重合など、基本的な高分子合成反応を理解し、説明することができる。
・バイオ高分子や高分子材料の構造と役割を理解し、説明することができる。
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The purpose of this course is to learn the fundamentals of polymer chemistry such as polymer concepts, polymer structure, polymer properties and polymer synthesis. The course also aims to deepen understanding of the relationship between chemical structures of various macromolecules (polymer molecules) and their physical properties in a molecular level.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
この科目ではClassroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
クラスコードは、ugggla5です。
Classroomにアクセスし、クラスコードを入力して下さい。
目的
本講義では、高分子溶液・高分子ゲル・コロイド・高分子固体・高分子表面・繊維・フィルム・複合材料などについて、高分子・生体物質の物理化学的性質や挙動から解説する。
概要
人間や環境との関わりをもつ材料開発を、生体物質を含む高分子に対する物理化学的視点で説明できる。
達成方法
本授業は講義を中心に進めるが、毎回の授業に、前回の授業内容に関する復習を行う。
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The material and information of this class will be provided through Google Classroom.
The class code is ugggla5.
Please access this class on Google Classroom using this class code.
Objective
This class provides explanations of polymer solutions, polymer gels, colloids, polymer solids, polymer surfaces, fibers, films, and composites based on the physicochemical properties and behaviors of polymers and biomolecules.
Goal of Study
The purpose of this class is to help students explain the material development concerning humanity and the environment from a physicochemical viewpoint of polymers including biomolecules.
Contents and Progress Schedule of the Class
This is a lecture-centered class, but the contents of the previous lecture are reviewed in each lecture.
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高分子の基本的事項に関する解説を行い、ナノサイエンス・ナノテクノロジーの観点から高分子材料に対する考え方を理解する。また、分子レベルでの超薄膜である高分子単分子膜を規則的に配列して得られる超分子組織体の分子構築法やその高分子組織体の種々の機能材料へ応用などについても講義を行う。
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The lecture will be given for topics related to polymer materials science, especially to polymer organized assemblies and polymer thin films. Electronic, dielectric, and photonic properties of polymer thin film assemblies will be discussed. Nano-technology in the fabrication of molecular assembled devices is also given.
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Google Classroom用のクラスコードは「 」です。
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単結晶、多結晶、非晶質等、種々の形態や構造で機能性を発現する無機材料に関して紹介し、製造プロセスに係わる結晶化反応、相転移、焼結反応、分解反応等の化学反応についての基礎知識を体系的に講義するとともに機能性無機材料創製の立場から、固体の表面エネルギー、超微粒子の特異な性質、無機材料の形態や凝集の制御により発現される機能性について講義し、固体化学に対する理解を深める。また、環境にやさしい、ソフト溶液反応による機能性無機材料合成の最先端技術を紹介し、機能性無機材料の設計指針について講義する。
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
※対面授業です。
※この科目では、必要に応じて、Classroomを使用して講義資料の提供やレポート提出を行います。
１．目的
建造物、プラント、器具、デバイスなどを長時間、安心して使うためには構成材料の強さ、硬さ、強靭性・脆弱性などの特性に関する理解が欠かせない。これら材料の性質が材料固有の性質とともに、その組織にも依存していることを学び、材料の組織形成とその制御の基礎について学ぶ。
２．概要
材料は力学的性質を主に利用する構造材料と電気、磁気、光学などの性質を主に利用する機能材料に大別される。この授業科目では前者の構造材料を中心にして、種々の金属・合金材料における組織形成過程と組織制御の類例を学ぶ。
３．達成目標等
・構造材料の基本特性をその組織から説明することができる。
・材料選択にあたって材料科学的視点からその特徴を説明することができる。
・材料工学周辺の一般工学に関しての基礎知識を得る。
・工学と自然現象や人間社会との関わりを理解し、研究者や技術者として貢献できる能力を修得する。
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*This class will be held face-to-face.
* In this class, we will use Classroom to provide lecture files and to submit reports, as necessary.
1. Objective
Knowledges about the strength, hardness, toughness and brittleness of materials are necessary to use building, plant, equipment and device with confidence during long time. In this course, students will earn the effects of microstructure on the materials properties as well as inherent nature. In addition, students will learn the basic principle of the microstructure control technique.
2. Overview
Materials are roughly classified into structural materials that mainly utilize mechanical properties and functional materials that mainly utilize properties such as electricity, magnetism, and optics. In this class, students will learn structure control in various metal and alloy materials, mainly taking structural materials as an example.
3. Achievement goals
・ The purpose of this class is to help students explain the basic properties of structural materials from the viewpoint of microstructure.
・ The purpose of this class is to help students explain the characteristics of material selection from the viewpoint of material science.
・ This class is designed to help students gain the perspective needed to review basic knowledge about general engineering around material engineering.
・ This class is designed to help students gain the perspective needed to understand the relationship between engineering and natural phenomena and human society, and to acquire the ability to contribute as a researcher or engineer.
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超臨界流体技術は二酸化炭素と水といったありふれた物質の機能を最大限に引き出すための技術であり、持続可能かつ環境低負荷の化学産業において欠かせない技術である。当該講義では、二酸化炭素と水の幅広い温度、圧力における性質を把握するとともに、必要に応じて適宜物性値を入手でき、それを適切に扱う基礎を培う。その後、幅広い条件での二酸化炭素と水、特に超臨界流体の性質を意識した条件で操作されるプロセスを概観する。さらに、再生可能資源や高機能成分の生産に欠かせない二酸化炭素と水のプロセスを取り上げ、装置設計に貢献する定量的な取り扱いについて学ぶ。
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Supercritical fluid technology is a technology for maximizing the functionality of commonplace materials such as carbon dioxide and water, and is an indispensable technology in the sustainable and environmentally low-impact chemical industry. In this lecture, students will learn the properties of carbon dioxide and water at a wide range of temperatures and pressures and, if necessary, obtain the appropriate physical properties and cultivate the fundamentals to handle them appropriately. The course will then provide an overview of processes that operate under conditions that are aware of the properties of carbon dioxide and water, especially supercritical fluids, under a wide range of conditions. In addition, carbon dioxide and water processes that are essential for the production of renewable resources and high-performance components will be covered, and quantitative handling that contributes to equipment design will be studied.