2025年度 (最新) 学院等開講科目 物質理工学院 材料系
有機材料工学実験第二
- 開講元
- 材料系
- 担当教員
- VACHA MARTIN / 赤坂 修一 / 芦沢 実 / 岩橋 崇 / 川本 正 / 久保山 敬一 / 大曲 駿 / ZAMENGO MASSIMILIANO / 磯辺 篤 / 畠山 歓
- 授業形態
- 実験等
- メディア利用科目
- -
- 曜日・時限
(講義室) - クラス
- -
- 科目コード
- MAT.P351
- 単位数
- 002
- 開講時期
- 2025年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2025年4月3日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
有機材料工学において、実験の原理や実験結果で得られる諸物性の内容を理解する事は必須である。また、化学実験で行う実験操作、物性測定の基礎的操作も、実験を行う際に必ず必要となる。本科目では、高分子フィルムの物性評価方法、結晶化や分子配向などの高分子の状態についての考察、液晶性物質の相転移、分子性物質の結晶構造、有機分子の吸収、蛍光、りん光などの基礎的な光物性の測定と解析を理解する。
本科目では、実験操作、実験原理、理論との比較などを通して、有機材料に関する基礎を身につけるとともに、教養課程から先端研究までの広範囲の実験に対応できるスキルと理解を向上させることが主たるねらいである。
実験室などの制約で、履修学生数を制限することがある。また履修クォータ、履修順序の変更もありえる。第１、第３、第４クォータで有機材料工学実験を全て履修すれば、「有機材料工学実験第一、第二、第三」の全内容を履修することができる。
到達目標
本実験を履修することで次の能力を修得する。
１）基本的な化学実験操作、物性測定操作の習得
２）化学反応と分析手法の理解
３）測定による物性値の意味と原理の理解
４）試料作製条件と物性値の関連の理解
５）レポートによる実験方法、実験結果の整理、実験結果に基づく考察などの考え方の理解、また、より高度な実験を行う際の基礎を習得
キーワード
有機材料、材料工学、実験、化学操作、分析手法、物性測定、数値計算
学生が身につける力
- 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
本科目は班編成で進行し、各テーマを順次学んでいく。履修クォータ、履修順序の変更もありえる。第１、第３、第４クォータで有機材料工学実験を全て履修すれば、「有機材料工学実験第一、第二、第三」の全内容を履修することができる。レポートは期日までに提出しなければならない。なお実験内容の理解、安全やスムーズな進行のためにも事前に実験テキストをよく読んでくることが求められる。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | 全体ガイダンス | 実験における注意事項、グループ分け、スケジュール、レポート等について説明する。 |
| 第2回 | ⾼分⼦フィルムの⼒学特性の測定 (全4回） | ⾼分⼦フィルムの物性の評価⽅法について学ぶ。測定から得られたデータに基づき、結晶化や分⼦の配向など、⾼分⼦の状態について考察する。 |
| 第3回 | ⾼分⼦フィルムの物性評価 (2/4) | ⾼分⼦フィルムの熱的特性の測定 |
| 第4回 | ⾼分⼦フィルムの物性評価 (3/4) | ⾼分⼦フィルムの延伸過程における配向挙動の測定 |
| 第5回 | ⾼分⼦フィルムの物性評価 (4/4) | ⾼分⼦フィルムの物理的特性に対する延伸・結晶化の影響 |
| 第6回 | 分子性物質の構造と物性 (全４回） | 分子性物質の諸物性を測定し考察できる。偏光顕微鏡によるコノスコープ像について説明できる。液晶性物質の相転移を説明できる。X線回折と分子性物質の結晶構造について説明できる。 |
| 第7回 | 分子性物質の構造と物性 (2/4） | 液晶性物質における等方相ーネマティック相転移 |
| 第8回 | 分子性物質の構造と物性 (3/4） | 液晶におけるフレデリクス転移 |
| 第9回 | 分子性物質の構造と物性 (4/4） | 分子性物質のX線結晶構造解析 |
| 第10回 | 光化学入門（全4回） 1: 試料調製、光化学に関する基礎 | 有機蛍光体の試料調整を行い、また光化学の基礎を理解する。 |
| 第11回 | 光化学入門2: 分光測定（吸収・蛍光・寿命） | 有機蛍光体の吸収と蛍光スペクトル、および蛍光寿命を測定し、その意味を理解する。 |
| 第12回 | 光化学入門3: 光劣化、データ処理・解析 | 光劣化の実験を行い、その定量的な解析を行う。また、これまで行った実験のデータ解析を行う。 |
| 第13回 | 光化学入門4: ディスカッションと発表 | これまで解析した結果の解釈とその発表を行う。 |
| 第14回 | 安全教育 | 研究室に所属して研究を進める上での安全上の注意事項について学ぶ。 ・放射線 ・低温冷媒 ・災害（地震、火災） |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
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50分を目安に行うこと。
教科書
実験テキストは実験時に配布
参考書、講義資料等
実験テキストは実験時に配布
成績評価の方法及び基準
全出席および全実験履修が原則。実験レポート提出状況と採点結果により成績を評価する。遅刻や提出遅れを繰り返した場合は不合格とすることがある。
関連する科目
- MAT.P350 ： 有機材料工学実験第一
- MAT.P352 ： 有機材料工学実験第三
- MAT.A250 ： 材料科学実験（M, P, C）第一
- MAT.A251 ： 材料科学実験（M, P, C）第二
- MAT.A252 ： 材料科学実験（M, P, C）第三
履修の条件・注意事項
履修条件は特に設けないが、関連する科目を履修していることが望ましい。