2025年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

高分子物性特論

開講元: 応用化学コース
担当教員: 梁暁斌
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6 (S4-202(S422))
クラス: -
科目コード: CAP.P422
単位数: 100
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年3月19日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

講義概要：
本講義では、高分子材料の物理的特性を多層的な視点から学ぶ。前半では、高分子の分子構造、高分子凝集系、高分子のマクロ物性といった基礎的な物理特性を議論する。後半では、単一分子鎖のレベルから分子鎖の集合状態を経て、マクロスケールまでの力学的性質に着目し、各スケールでの力学と変形メカニズムを解析する。特に、原子間力顕微鏡を用いたナノスケールでの力学特性評価手法を紹介し、最新の研究成果も交えながら解説する。
ねらい：
高分子の物理的特性がどのように発現し、それが材料のマクロ特性にどう結びつくかを体系的に理解することである。分子構造、相互作用、集合状態の視点から力学特性を考察し、材料開発などに展開するための知識と分析力を養う。

到達目標

高分子の物理特性を分子レベルからマクロスケールまで一貫して理解し、それらの関係性を説明できるようになる。また、材料評価や解析手法を学び、各研究に応用する基礎力を身につける。

キーワード

高分子材料　高分子鎖　高分子構造　力学物性　原子間力顕微鏡　変形　破壊熱物性

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

教科書と配布資料により，基礎的な内容や実験・測定で役立つ実践的な内容を解説する。必要に応じて演習や課題を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	高分子の構造	高分子の構造について説明できる。
第2回	高分子の熱物性	高分子固体の熱物性の特徴と熱物性の測定法を説明できる。
第3回	高分子の力学的性質	ゴム、高分子結晶、高分子ブレンドなどの様々な高分子の力学的性質の特徴と力学的性質の測定法を説明する。
第4回	高分子の変形、降伏、破壊	変形と降伏のメカニズムと破壊と損傷の進展を説明する。
第5回	高分子材料の微視的な力学特性の評価	原子間力顕微鏡などの手段による、高分子一本鎖からマクロな材料の微視的な力学特性測定方法を説明する。
第6回	ナノスケールにおける高分子の変形と破壊メカニズム	ナノ変形挙動と破壊の評価手法および最新の研究を説明する。

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，教科書や参考書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

Wenbing Hu Polymer Physics , Springer, 2013 (図書館、電子ブックあり)

参考書、講義資料等

Gert R. Strobl, The Physics of Polymers: Concepts for Understanding Their Structures and Behavior, Springer; 3rd ed. 2007

成績評価の方法及び基準

授業内容の理解とディスカッションを促進するために課題を出す。成績は、課題答案とクラスでのディスカッションへの参加状況に基づいて決定する。

履修の条件・注意事項

高分子材料（ゴム、エラストマー、結晶と非結晶高分子材料など）の構造や物性に興味があること．