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大学院の教育

化学・材料専攻

専攻紹介

化学・材料専攻では、化学と材料を中心に据えつつ技術イノベーションを見据えた幅広い視点から研究開発をおこなえる人材養成を目指します。そのためにこの専攻には、物質の基礎から応用までの化学的探求に主眼を置く応用化学コース、材料開発やプロセス・システム開発に主眼を置く材料化学工学コース、高分子が関わる機能材料設計に主眼を置く機能高分子学コース、の3コース制を採用し、化学と材料に関する多角的な教育をおこないます。

応用化学コース

応用化学コースは、分子の化学を扱う基礎的な量子化学から実用的な染色化学にわたる化学の広い範囲をカバーする間口の広さと懐の深さを特徴とします。幅広くバランスの良い化学の教育課程を目指すとともに、授業科目の内容も時代の変化に柔軟に対応していきます。これにより、時代の先端的な知識を修得しつつそれを積極的に社会に活かせる人材を育成します。
具体的な研究事例
  • グラファイト、フラーレン、カーボンナノチュー ブ、ナノダイヤモンドなどナノ炭素系材料の構造と物性制御・機能発現、それらのエネルギーデバイス、ナノベアリング、高強度複合材料等への応用、フッ素化学を駆使した機能性無機材料の創製等に関する研究
  • 分子設計にかかわる量子化学・計算化学の基礎理論や手法の展開、並びにその応用に関する研究
  • 有機光化学、特に化学発光の基礎的研究と機能付与によるセンシングへの応用および機能性ケイ光分子の開発、シクロプロパンの特徴を活かした合成反応の開発、見い出した新規反応を鍵反応とする生理活性天然物の全合成、原子および官能基の性質に着目した小分子不斉有機触媒のデザインと合成、創出した新規触媒の高選択的不斉官能基変換、不斉炭素炭素結合形成反応への応用等の研究
  • コロイダルシリカ、有機ポリマー系微粒子、ハイドロゲル微粒子のフォトニッククリスタルをめざしたコロイド結晶化技術の開発、高分子ゲルおよび結晶の高強度材料・自律応答材料・エネルギー変換材料等への応用と機能開発の研究
  • ボラ型電解質やジェミニ界面活性剤の合成とそれらの染色助剤や廃液処理剤への応用、微視的環境プローブの開発、繊維のナノ機能加工、界面活性剤分子集合体・高分子等の機能、有機無機複合型ナノ粒子・ナノファイバーの開発と機能開発の研究
  • 機能性高分子ナノ微粒子の開発・評価・応用、界面現象・LB膜に関する基礎研究

材料化学工学コース

材料化学工学コースでは、資源・エネルギー・環境問題の解決に役立つ材料開発やその製造プロセス・利用システムの開発に対して高い専門知識と技能を有する人材を育成する教育プログラムを提供します。特に材料開発には化学工学の視点を、プロセス・システムの開発には材料工学の視点を与えることで、幅広い視点を与え、複合的な問題に対する解決能力を有する人材を育成します。
具体的な研究事例
  • 超微粒子・薄膜・繊維・ファインセラミックスなどの形態制御と機能設計、燃料電池・キャパシタ・太陽電池などエネルギー材料の開発、電子・光・触媒・生物などが関与する新しい機能材料の創出、新しい製造プロセス・装置の開発、システムの評価手法の確立
  • 数理的手法および実験による各種材料の物性解明、量子効果をはじめとする物性に関する複雑な現象の体系化、電磁波利用による物性と応用研究、繊維・高分子・無機―有機ハイブリッド材料の開発と物性解明と応用、界面設計による新規材料の創出と物性解明

機能高分子学コース

機能高分子学コースでは、高分子が関わる機能材料設計の習得を念頭におき、高分子合成、高分子物性、機能性評価を含む高度で体系的な専門教育プログラムを提供します。コース内の授業科目は大きく「生命高分子学」「高分子機能材料学」「合成高分子学」「分子集合機能学」の4系統に分類することとし、それぞれの授業科目毎に基礎から最先端の研究動向までの幅広い知識を教授します。これにより、高度な専門知識と柔軟な思考力を備えた技術研究者の育成を図ります。
具体的な研究事例
  • ナノファイバーを用いた生医学材料の展開、幹細胞を用いた臓器創成工学へのアプローチ、タンパク質、多糖類などの天然高分子材料を素材として用いた生医学材料の開発、生物繊維原料タンパク質に関する生化学
  • 超分子化学に基づく新規ゲル化剤や増粘剤の開発、ゲル化機構の解明、ゲル化剤・増粘剤の化粧品などへの応用、異種素材(ナノ材料)との組み合わせによる繊維の高性能化(高強度化)・高機能化(導電化、抗菌付与など)、イオンや物質の透過を制御する機能高分子膜・マイクロメタルテキスタイル・カーボンナノファブリックの開発と応用、薄型軽量燃料電池の開発
  • 人工筋肉を目指した高速大変形高分子アクチュエータの開発、高分子材料の電場・磁場応答性に関する研究、化学分解性を有する環境低負荷型機能性有機材料の開発、光機能性有機材料の開発、新しい機能高分子、高分子錯体の分子設計と合成、機能の応用、生体内機能錯体のバイオミメティックスによる機能繊維の開発、低分子化合物の自己集合を利用した機能性材料の開発・機能評価・応用についての研究
  • 太陽電池等の電子材料に応用可能な新規液晶物質の合成と物性、特にディスコティック液晶物質のカラムナー相における自発的配向制御と有機薄膜太陽電池への応用、有機ELや有機トランジスタ、有機太陽電池などの材料科学とデバイス応用に関する研究、糖類を構成要素とする超分子材料を用いた機能性材料の開発、多糖類由来ナノウィスカー(微結晶)をフィラーとして用いた複合材料の開発
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