高校生のための夏休み理科教室2017
今年も「高校生のための夏休み理科教室2017」を7月28日（金）と29日（土）に開催いたしました。今年の実験は（Ａコース）「身近な高分子材料に触れてみよう」と（Ｂコース）「ナノ物質を作ってみよう」をおこないました。両日の実験に66名の高校生や卒業生が参加してくれました。
Aコース：「身近な高分子材料に触れてみよう 」
高分子化学教室 石井淳一准教授
今回の実験では、6,6-ナイロンの合成と、身近な水溶性高分子（ポリビニルアルコール）から偏光フィルムを作製しました。6,6-ナイロンは、“石炭と水と空気からつくられ鋼より強く、蜘蛛の糸より細い”として、1930年代カロザース（W. Carothers）が合成した繊維（合成繊維）です。今回の実験第一部では、この6,6-ナイロンを界面重合とういう方法で合成し、その反応機構を考えながら、合成した6,6-ナイロンの赤外吸収スペクトルを測定して、どのような化学構造なのか考えてみました。第二部では、私たちが日ごろ見ている液晶テレビ、ノートパソコン、スマホに使用されている「偏光フィルム」を作製しました。完成した偏光フィルム越しに液晶テレビを見ると画像が消えたり、セロテープを貼ったガラスをみてみると、ステンドグラスのような綺麗な模様が現れたり。なぜそのような不思議な現象が起こるか一緒に考えてみました。これらの実験を通じて化学（高分子化学）の魅力と面白さを実感できたのではないかと思います。
今回の実験では、6,6-ナイロンの合成と、身近な水溶性高分子（ポリビニルアルコール）から偏光フィルムを作製しました。6,6-ナイロンは、“石炭と水と空気からつくられ鋼より強く、蜘蛛の糸より細い”として、1930年代カロザース（W. Carothers）が合成した繊維（合成繊維）です。今回の実験第一部では、この6,6-ナイロンを界面重合とういう方法で合成し、その反応機構を考えながら、合成した6,6-ナイロンの赤外吸収スペクトルを測定して、どのような化学構造なのか考えてみました。第二部では、私たちが日ごろ見ている液晶テレビ、ノートパソコン、スマホに使用されている「偏光フィルム」を作製しました。完成した偏光フィルム越しに液晶テレビを見ると画像が消えたり、セロテープを貼ったガラスをみてみると、ステンドグラスのような綺麗な模様が現れたり。なぜそのような不思議な現象が起こるか一緒に考えてみました。これらの実験を通じて化学（高分子化学）の魅力と面白さを実感できたのではないかと思います。
Bコース：「ナノ物質を作ってみよう 」
物性化学教室 菅井俊樹 准教授
1 nm（十億分の1 m）程度の非常に微細な構造を持つナノ物質の世界について、菅井准教授から解説を聞いた後、代表的なナノ物質である金ナノクラスターを合成したり、ススの中からサッカーボール型のフラーレン分子（C60）を抽出する実験を行ったりしました。C60の抽出後、さらにラグビーボール型のフラーレン分子（C70）の抽出にも挑戦しました。また最先端の研究を体験してもらうため、透過型電子顕微鏡を用いて、合成した金ナノクラスターを観察してもらいました。目では見ることができない微小なナノの世界に存在する金ナノクラスターの構造を直接観察することができ、ナノ物質の合成に成功したことが実感できました。
実験を終えて
実験終了後に、参加者に学科主任から修了証書が手渡されました。今年は3年間通して参加してくれた高校生が2名いました。そこで2名には皆勤賞として証書と記念品が贈られました。その後、アシスタントの大学院生や教員を交えて懇談会が行われました。
実験の感想
Aコース 「身近な高分子材料に触れてみよう」
- 偏光フィルムはTVやPCなどの液晶に使われていることを初めて知りました。赤外吸収スペクトルが面白そうだなと思いました。化学の楽しさを改めて実感できてとても良かったです。
- 解説や説明が分かりやすく、楽しみながら実験することができました。夏期の課題の参考にとてもなりました。
- 最初は聞いたことのない溶液を扱うと聞いて不安でしたが、優しくサポートしてくれた大学院生や先生方のおかげで楽しく実験ができました。分かりやすい説明で興味が深まりました。実際に自分で作った偏光フィルムで色々なものを観察できて楽しかったです。今回学んだことをこれからにいかしていきたいと思いました。
- 偏光フィルムをつくる実験でした、切れそうになるまでフィルムを延ばすところが一番大変でした。しかし偏光シートが完成してからの観察がとても楽しく、達成感が大きかったです。
- 高分子というものを理解できずに今回の実験教室に参加させていただきましたが、今日おこなったどちらの実験もとても面白くて、化学という教科はあまり得意ではありませんが、非常に興味を持ちました。ありがとうございました。
Bコース 「ナノ物質を作って見てみよう」
- 普段はできない貴重な実験ができて良かったです。
- 正直聞き慣れていない言葉が多く難しかったけれど、説明もとてもわかりやすくて、これを機にナノ物質について色々調べて見ようかなと思いました。普段は絶対の触ることにできない機械にも触れたのでうれしかったです。
- 高価な試薬を惜しげもなく使っていて少し不安になった。
- 学校の授業とは違った実験であり、教科書に書いてあることの発展のようなもので面白かったです。
- 最初の話の内容が難しくて実験できるか不安でしたが、助けを借りながら実験し、結果を知ることができて良かったです。Ｃ70が取り出せなかったのは残念でした。
- 今回の実験でできた物がどのようなものなのか見ることができたことは感慨深かった。また電子顕微鏡を使わせていただき非常に貴重な体験をさせていただきました。フラーレンの分離では Ｃ70を取り出すことができなくて非常に残念だった。是非また挑戦した。
