理工学部

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名物研究室・授業紹介

研究室紹介

水の中のミクロな世界を見る!

応用物理化学研究室  【深澤研究室】



 「水の構造と機能」をキーワードに、水が関連するさまざまな物質の物理化学的性質を研究しています。水は身近な物質として知られていますが、科学的に見ると理解されていないことがたくさんあります。本研究室では特に惑星科学やエネルギー工学の分野で注目されるクラスレートハイドレート、環境科学の分野で重要な氷、医用材料等として応用性の高いハイドロゲル中の水を対象として研究を展開しています。写真の実験では、低温真空チャンバー中にアモルファス氷を生成しています。星間空間に存在するアモルファス氷は、アミノ酸の構成元素を含むため、生命起源物質に進化する可能性を秘めていますが、その構造や物性には不明な点が数多く残されています。

Artisticに有機分子を操る!

精密有機反応制御研究室  【土本研究室】



 医薬品・化粧品・栄養素・機能性材料など、有機化合物が活用・利用されている分野は多岐にわたります。活性や機能発現の中心を担う人工的な有機化合物は、既存の有機反応を駆使して創られますが、ここでの反応は効率面や環境調和の点で必ずしも理想的であるとはいえません。
 当研究室では、いかに賢く、いかに効率よく、いかに環境に配慮して、また、いかに芸術的に有機分子をつなぎ合わせることができるかを念頭に、「世界にひとつだけの有機触媒反応」の開発研究に取り組んでいます。マジカルワールドで有機分子を自在に操る、そんな世界を体験できるのが当研究室です。

環境負荷の小さな先端機能材料作製プロセスを開発

無機材料化学研究室  【渡邉研究室】

光触媒活性評価装置(水から水素を作る能力をはかります)

 どんなに素晴らしい環境機能を持った製品でも、製造の際に多大なエネルギーを消費するようでは環境にやさしいとはいえません。一例を挙げれば、省エネとして注目されているハイブリッドカー、確かに走行中に限れば燃費はよく省エネといえるでしょう。しかし本当に環境にやさしいのか?残念ながら現段階ではそうともいいきれません。本当に環境にやさしいモノとは、モノを作るとき、モノを使うとき、モノを維持するとき、モノを廃棄するとき、それぞれに必要とするエネルギーおよび環境負荷の合計が小さいモノを指します。そこで我々はモノを作るときのエネルギー消費を最小限にすべく、溶液プロセスを積極的に応用し、環境負荷の小さな先端機能材料作製プロセスを開発しています。

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授業紹介

「化学の最先端を学ぶ」をテーマに将来の可能性を考える

応用化学概論2  【渡邉教授】







 「応用化学概論2」は、最新の化学と社会で必要な知識をOB・OGに学び、幅広い視野と強い思考力を育むことを目的にした、学部3年生対象の必修科目です。
 応用化学科(旧:工業化学科)の卒業生を中心に設立された組織「明治応用化学会」のメンバーを講師役に招いて、最新の化学業界の現状、進路選びの経験、教職資格等の話を、議論を深めながら語っていただく授業形式をとっています。普段の授業とは違った視点で化学を学ぶことができます。化粧品メーカー、製薬会社、化学メーカー、機械製造会社、鉄道会社、中学高校などで活躍するOB・OGが、さまざまな分野の最先端を紹介します。そんな先輩たちから直接、化学の最新知識や情報が聞けるだけでなく、学生自身が将来の進路について考える機会を提供する場ともなっています。
 全14回の授業は、複数の講師陣によるオムニバス形式で行われ、1~8回は講義、9~13回は少人数制のゼミナール、14 回はまとめの講義となっています。9回からのゼミナールは10のテーマに分かれていて、学生たちはそれぞれ興味のあるテーマを選んで受講することになります。講師の顔ぶれによって毎年テーマは変わりますが、「香り」「環境」「水」「PETボトル」「空調」「放射線」「教師という仕事」「知的財産」など多彩な内容のゼミナールが開講されています。さらに理工学部では、現役大学院生や卒業生、学科教員が、大学院での学びについて語る「キャリアとしての大学院進学」という講演イベントも毎年開催しています。こうした講義やゼミナール、学部イベントに参加するなかで、学生たちは将来の進路について深く模索するようになっていきます。

化学を学べる多彩な化学実験

 応用化学科では、Trinity Curriculum(三位一体の教育体系)を目指し、「フラスコからコンピュータまで扱える科学者・ 研究者・技術者の育成」をテーマに、講義に加えて「応用化学実験」(実験室での化学実験)および「化学情報実験」(コンピュータの中で実験)といった実験科目に重点をおいたカリキュラムを構成しています。特に実験器具を使用する従来の実験技術とコンピュータを利用するシミュレーション技術の確実な習得を教育目標に立てることで、化学にかかわる基礎から応用にわたる幅広い知識と独創的な考えを持つ人材の育成を目指しています。バイオマテリアルや太陽電池、高分子機能膜といった次世代の化学材料に関する、より高度な研究展開も特色の一つです。
応用化学実験1~ 4  【応用化学科専任教員】



 この授業では、化学分野における各種の実験を通して、より専門的な実験技術を養うとともに、基本的な実験操作を学びます。
化学情報実験1~4  【応用化学科専任教員】



  この授業では、コンピュータを使ったシミュレーション実験を行っています。あらゆる環境下での分子構造の安定性や、実験室では不可能な超高圧・超高温環境での実験を計算シミュレーションにより  解析するなど、目で見ることのできない物質の構造を考えたり、危険を伴う実験をコンピュータ上で行ったりします。フラスコを使わないもう一つの化学実験法を学べます。
 講義・化学情報実験・応用化学実験を結びつけることで、将来必要となる、実験を安全かつ適切に行う技術と考える力を身につけることができます。

新規な色素や触媒などのデザインが可能になる

無機錯体化学1・2  【長尾教授】
 遷移金属イオンをある種の有機物と組み合わせて作るハイブリッド化合物、それが錯体です。このハイブリッドの組み合わせは無限に考えられ、錯体の性質をさまざまに変化させることが可能です。この仕組みの理解のために、錯体の形(立体)がもたらす遷移金属のd軌道の変化について学びます。これを基礎にすると、新規な色素や触媒などのデザインが可能になります。

複雑怪奇に見えるさまざまな有機反応を合理的に、楽しく理解

有機立体化学  【土本教授】
 高校生のみなさんが有機化学と聞いて思い描くイメージは「有機化学=暗記=大変」であろうか。実際、テキストに出てくる反応をすべて丸暗記しているのではないだろうか。本講義では、高校までに植えつけられた、そんな厄介な先入観をきれいに取り払います。キーワードは、元素の電気陰性度。これを基に、一見複雑怪奇に見えるさまざまな有機反応を合理的に、楽しく理解していきます。

身の回りで使われている高分子を学ぶ

高分子化学1・2  【永井教授】
 プラスチックやゴム、繊維などの高分子材料は、私たちの暮らしになくてはならないものになっています。コンビニに行けばパンやお菓子はすべてフィルムで包装されています。部屋の中にもプラスチック製品が溢れています。「高分子化学1・2」では、身の回りで使われている高分子がどのように合成され、どのように製品化されていくのかを学んでいきます。

「材料と生命機能との関連性」を明らかに

卒業研究バイオマテリアル  【相澤教授】
 超高齢社会に突入した日本では「健康寿命の延伸」が重要な課題となっています。この卒業研究では上記の課題を解決するための素材のひとつである「バイオマテリアル」(「人工骨」や骨および肝組織を再生させるための細胞の家「足場材料」など)を化学の力で創りだし、その機能を細胞や実験動物を用いて評価しながら「材料と生命機能との関連性」を明らかにします。

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