2026年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

機能性材料のためのソフトマタープロセッシング

開講元: 材料コース
担当教員: 劉芽久哉
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室)
クラス: -
科目コード: MAT.P420
単位数: 100
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2026年3月5日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では、ソフトマテリアルを基盤とした機能性材料の創製において重要となる「構造形成（プロセッシング）」と「物性計測」を、マルチスケールの視点から一貫して理解することを目的とする。ソフトマテリアルは分子・ミクロスケール高次構造からメソ・マクロな形態形成に至るまで、広い階層で構造が可変であり、プロセッシングという語もナノスケールの構造制御からマクロ加工まで多様な意味を含む。本講義では、機能性材料としての特性発現に直結するスケールを中心に扱うという立場で、分子〜メソスケールでの構造形成とその制御（配向制御など）、デバイス化を意識した微細加工（MEMSプロセス、成形プロセスなど）をプロセッシングの中心領域として取り扱う。
また、これらの構造形成の結果として現れる熱的・機械的・輸送特性などの物性を、どのスケール・どの計測手法で評価すべきかを学ぶ。さらに、in situ／オペランド測定やナノスケール物性計測など、ソフトマター特有の物性・ダイナミクス・構造を捉えるための最新計測法の動向についても紹介し、プロセッシング—構造—物性の因果的理解を深めることをねらいとする。

到達目標

本講義を履修することで次の能力を修得する。
1. ソフトマテリアルの物性が複数のスケールに起因することを説明できる。
2. ソフトマテリアルに特有の物性の異方性などを、プロセッシングとの関係で説明できる。
3. ソフトマテリアルに適した代表的な構造形成プロセス（配向制御、MEMSなど）と、それぞれのスケール的限界を理解する。
4. 特定の物性（熱・機械・輸送・界面など）に対し、目的やスケールに応じた適切な計測手法を選択し、その妥当性を論理的に説明できる。
5. 先端的なin situ・ナノスケール計測を活用して、プロセス中・動的過程で変化するソフトマターの構造と物性を評価する視点を身につける。

キーワード

熱的、機械的性質、異方性、MEMS、in situ、オペランド計測、ナノスケール計測

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

資料やスライドを利用し、各項目を説明。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	概論	ソフトマタープロセッシングの基本概念を学ぶ。
第2回	ソフトマテリアルの機能性とプロセッシングによる構造制御	ソフトマテリアルの高次構造に内在する異方性と、構造の易制御性が発現する材料の機能性について学ぶ。
第3回	ソフトマテリアルのマルチスケール物性	ソフトマテリアルが発現するマルチスケールでの物性を、非弾性散乱を用いた弾性波の計測、熱拡散率の計測を例に学ぶ。
第4回	ソフトマテリアルの微細加工とデバイス開発	感光性高分子、化学増幅型レジストによる、ソフトマテリアルの微細加工、これらを活用した微小デバイス作製技術について学ぶ。
第5回	マイクロ・ナノスケール物性計測法	ソフトマテリアルの局所領域での物性計測の方法論について学ぶ。
第6回	物性の同時計測、in situ計測	多物性の同時計測、動的過程での物性のin situ計測について学ぶ。
第7回	まとめ	全体を総括し、理解を深める。

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

特になし。

参考書、講義資料等

授業で扱う資料は、事前にLMSにアップする。

成績評価の方法及び基準

試験とレポート提出にて成績を評価する。

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することが望ましい。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

劉芽久哉 (ryu.meguya[at]mct.isct.ac.jp)

オフィスアワー

特に設けない。