分子の世界のものづくり、光を自在に駆使して新しい材料を創る

巨大な分子構造を持つ、身近にある材料

「高分子」とは数千から1万以上もの分子が化学結合してできた物質です。「ポリマー（重合体）」という言葉も、最近では高分子とほぼ同じ意味合いで用いられており、単量体（モノマー）が繰り返し連なってできている巨大分子です。
高分子は、私たちの身の回りにあるたくさんのものに材料として使われています。例えば、商品の包装に使われる容器や袋に使われているポリエチレンやポリスチレン、ペットボトルに使われるポリエチレンテレフタラートは、高分子材料のもっとも身近な例です。そのほかにもプラスチックや化学繊維、塗料や接着剤など、高分子材料には数多くの種類があります。

分子の量を調整すると、特性も変化する

高分子材料は繰り返し結合する分子の量や組成、組み合わせや立体構造を意図的に調整することによって、異なるさまざまな特性を持たせることが可能になります。透明にしたり、どんな形にも曲げられるように柔らかくしたり、逆に非常に硬くて強度のある素材にしたりすることもできます。一般的に、分子量が多くなればなるほど、高分子材料は硬く溶けにくい特性を持つようになります。最近では、ポリスチレンなどの高分子材料を、光で反応する触媒を用いて生成する研究も進められています。光反応を用いると、従来の熱エネルギーによる方法では制御しきれない、精密な構造の高分子材料を作ることが可能になり、今までにない特性を持つ素材を生み出せるのではないかと期待されているのです。

分子の世界で味わえる「ものを生み出す」面白さ

高分子を含む、新しい材料の研究には、一種のものづくりのような面白さがあります。どんな分子を、どのような配列で組み合わせてデザインしていくか？　鎖状か、網目状か、多次元的な構造を持たせるのか？　それらの組み合わせはほとんど無限に存在し、作ってみなければどんな特性を持つ材料になるかわからない場合も多いのです。分子の世界のものづくりは、私たちにとって未知の可能性が、まだまだ数多く残されています。

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先生情報 / 大学情報

東京都立大学理学部化学科准教授稲垣昭子先生

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化学、有機金属化学

メッセージ

化学はものづくりの基礎となる学問です。私たちの身の回りにあるものには、柔らかい繊維や硬いプラスチックなど、化学物質の反応によって作り出された材料が用いられています。化学物質は、私たちの生活をより豊かにしてくれるものなのです。
身近なものの素材に興味を持って「何でできているんだろう？　どうやって作るんだろう？　どんな仕組みで動いているんだろう？」という素朴な疑問を通じて、化学に興味を持ってもらいたいと思っています。その素朴な疑問を解決するために、あなたも大学で化学の研究を深めていきませんか？

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東京都立大学は「大都市における人間社会の理想像の追求」を使命とし、東京都が設置している公立の総合大学です。人文社会学部、法学部、経済経営学部、理学部、都市環境学部、システムデザイン学部、健康福祉学部の7学部23学科で広範な学問領域を網羅。学部、領域を越え自由に学ぶカリキュラムやインターンシップなどの特色あるプログラムや、各分野の高度な専門教育が、充実した環境の中で受けられます。