ソフトマター

はじめに 1 高分子 　高分子の構造 　ゲルとゴム 　プラスチックの特性 2 液晶 　液晶とは？ 　電卓の原理 3 界面活性剤 　界面とは？ 　界面活性剤とは？ 　ミセルの形成 　洗剤への利用

はじめに 　　大学に入って学び始めました。深く入っていくと計算だらけで、私の能力をはるかに超えるため、表面だけ書いています。 1 高分子 　高分子の構造 　　C-C二重結合または三重結合が、ラジカル開裂剤と反応して、C-C結合が、単結合となり、C末端はラジカルとなります。このラジカルが、他のC-C二重結合または三重結合と反応していきます。これが連続して高分子（ポリマー）が形成されます。低分子と違って、高分子ならではの特性を示すため、とても複雑です。 　　ラジカル連鎖反応 開始剤 ＋ C=C → C-C・（ラジカル発生） C-C・ ＋ C=C → C-C-C-C・（成長反応）　　これが続く (C-C)n-C・ ＋ ・C-(C-C)n → (C-C)n　（停止反応） 　ゲルとゴム 　　ゲルには、コンタクトレンズやタイヤがあり、ゴムには、タイヤがあります。 　　ゲルは、応答がゴムより大きく、元に戻る時間も長い性質を持っています。それは、水分量の違いです。なぜ水分量に差がでるかというと、ゲルはゴムより架橋点が少ないため、網目間隔が大きくなります。このことより、ゲルは、ゴムより多くの水分を含むことができます。 　　例外として、シリコンゴムがあります。シリコンゴムは、普通のゴムより応答が大きい性質があります。それは、シリコンゴムには、水ではなく空気が含まれているからです。 　　ちなみに、ゾルという言葉がありますが、寒天を温水に溶かした水溶液をゾルといい、冷やして半固体になったものをゲルといいます。 プラスチックの特性 　　ゴムが化学結合で網目構造の架橋点を固定するのに対し、プラスチックは、化学結合で固定されていません。 　　プラスチックは、弾性状態（絡み合っている）から塑性状態（ほどけている）に加える力は、一定です。 　　プラスチックは、少し熱するとふにゃふにゃになります。 2 液晶 　液晶とは？ 　　液晶は、“Liquid Crystal”と書きます。英語からもわかるように液体と固体の中間状態です。 　　液晶は、ある方向に揃っていて、ある状態に流動します。 　　液晶は、非常に硬い高分子でできていて、棒状や板状になっています。 　電卓の原理 　　直線偏光をあてる大まかに二種類の変化をします。 　　�@直線偏光→物質１→そのまま通過→直線偏光 　　�A直線偏光→物質２→あまり通過しない→円偏光 この原理をつかって、円偏光が通過するフィルターを利用すると、直線偏光のものは、通過せず暗くなり、円偏光のものは、通過し明るくなります。 　　普通は、円偏向に対応するようにし、電卓の数字の部分に電圧をかけて、直線偏光にすることで暗い部分ができ、数字が浮き出てきます。 3 界面活性剤 　界面とは？ 　　固体と固体、固体と液体、固体と気体、液体と液体、液体と気体、気体と気体の接触面といいます。また、気体と固体、気体と液体の界面を表面といいます。 　界面活性剤とは？ 　　界面活性剤は、親水性と疎水性の両方の性質を持った両親媒性分子です。 　　そのため、水と油は溶けませんが、界面活性剤を入れることにより、水中に油、または油中に水が溶けます。 　　水中に油が溶けている場合、界面活性剤は、疎水基は内に、親水基は外に向きます。内には、油と入り込んで水に溶けたように見えます。油中に水が溶けている場合は、反対で、内に水を取り込んで油に溶けたように見えます。 　ミセルの形成 　 　洗剤への利用 　　油汚れが、洋服も疎水性であるため、疎水性相互作用で、洋服に付着します。 油汚れに、界面活性剤を加えると結合し、界面自由エネルギーを下げます。 界面活性剤の界面自由エネルギーが、洋服と油汚れとの付着より安定であるため、油汚れが、洋服から離れ、除去されます。