ソフトマター工学特論｜シラバス情報

授業コード

210655

オムニバス

科目名

ソフトマター工学特論

科目名（英語）

Advanced Soft Matter Engineering

配当学年

1年

単位数

2.00単位

年度学期

2025年度秋学期

曜日時限

月曜5限

対象学科

博前_機械

コース

科目区分

大学院科目

必選の別

選択科目

担当者

小林　和也

教室

実務家教員担当授業

授業の目的と進め方

ソフトマターは、「高分子」、「ゲル」、「コロイド」、「液晶」、「界面活性剤」、「粉体」などといった柔らかい物質の総称である。ソフトマターは、食品や衣類といった身近なものから、工業技術に至るまで、様々な分野で非常に重要な役割を果たしている。本講義では、これまでの学部講義であまり触れられてこなかったソフトマターについて、基礎的な性質を理解することを目的とする。

達成目標１

連続体力学の基礎を身につける【10%】

達成目標２

高分子およびゲルの特徴を理解する【15%】

達成目標３

コロイドの特徴を理解する【15%】

達成目標４

液晶の特徴を理解する【15%】

達成目標５

界面活性剤の特徴を理解する【15%】

達成目標６

粉体の特徴を理解する【15%】

達成目標７

ソフトマターの性質を研究や技術に活用できる【15%】

アクティブラーニング

ディスカッション

ディベート

グループワーク

プレゼンテーション

実習

フィールドワーク

その他課題解決型学習

授業計画

授業時間外課題（予習および復習を含む）

第１回

ソフトマターとは

【予習】
ソフトマターとは何かを各自調べておくこと。（2時間）
【復習】
ソフトマターの代表的な物質群などについて各自で調査して復習する。（２時間）

第２回

連続体力学の基礎１（基礎事項の復習）

【予習】
基礎的な微分・積分および線形代数について理解しておくこと。（2時間）
【復習】
ラグランジュ座標系およびオイラー座標系、応力テンソルについて復習する。（２時間）

第３回

連続体力学の基礎２（流体の運動方程式）

【予習】
学部で学習した流体力学の基礎を理解しておくこと。（2時間）
【復習】
流体の運動方程式の導出方法について復習する。（２時間）　

第４回

連続体力学の基礎３（規格化と評価法）

【予習】
流体に働く力の大きさの評価法について各自調査する。（2時間）
【復習】
規格化（無次元化）について復習する。（２時間）　　

第５回

溶液の熱力学と相分離の基礎

【予習】
学部で学習した熱力学の基礎を理解しておくこと。（２時間）
【復習】
相分離現象について各自調査して復習する。（２時間）

第６回

コロイド分散系の基礎

【予習】
コロイドについて各自調べて理解しておくこと。（２時間）
【復習】
コロイドの分散性について各自調べて復習する。（２時間）

第７回

高分子溶液の基礎

【予習】
高分子について各自調べて理解しておくこと。（２時間）
【復習】
高分子の理想鎖モデルについて復習する。（２時間）　

第８回

高分子弾性体の基礎

【予習】
弾性体の基礎について各自調べて理解しておくこと。（２時間）
【復習】
ゴム弾性について復習する。（２時間）　

第９回

液晶の相転移の基礎

【予習】
液晶について各自調べて理解しておくこと。（２時間）
【復習】
液晶の応用について各自調べて復習する。（２時間）　

第10回

界面活性剤と界面の熱力学の基礎

【予習】
界面活性剤について各自調べて理解しておくこと。（２時間）
【復習】
界面活性剤の応用について各自調査して復習する。（２時間）　

第11回

回転ブラウン運動と熱揺らぎ

【予習】
ブラウン運動について各自調査して理解しておくこと。（２時間）
【復習】
揺らぎのある系の取り扱いについて復習する。（２時間）　

第12回

ゲルの基礎

【予習】
ゲルについて各自調査して理解しておくこと。（2時間）
【復習】
物理ゲルや化学ゲル、架橋、変形について復習する。（２時間）　

第13回

粉体の基礎

【予習】
粉体について各自調査して理解しておくこと。（2時間）
【復習】
粉体の特徴や評価方法について復習する。（２時間）　

第14回

総復習と関連研究の紹介

【予習】
これまでに講義で扱った内容を理解しておくこと。（2時間）
【復習】
これまでの講義内容と取り扱った研究との関連性について各自検討する。また各自でソフトマターに関連した論文を調査してまとめる。（２時間）　　

課題等に対するフィードバック

課題および演習に関しては必要に応じて提示し、適宜講義内で解説してフィードバックする。　

評価方法と基準

演習および課題により評価を行い、60点以上で合格とする。　　

テキスト

テキストは設定しない。必要に応じて資料を配布または配信する。　

参考図書

講義内で適宜紹介する。

科目の位置づけ（学習・教育目標との対応）

本講義は、学部にて学習した基礎知識をもとにして、ソフトマターの特徴や応用例を理解するために設置されている。さらに連続体力学やソフトマターに関連した知見を得ることで、修士論文研究へと応用できる能力を身につけることを目標とする科目である。

履修登録前の準備

学部で学んだ数学、物理、化学を復習しておくこと。