「なぜ」をどんどん突き詰め、掘り下げる。
物質の性質や反応の仕組みが主な対象。
料理人に例えると、「どう焼けるか」「焼いたらどうなるか」といった料理の手法に目がいきます。
バイオや薬、治療との分野に特化。
料理人に例えると、特定の種類を極める専門シェフです。
新素材、医薬・医療、エネルギー、環境などの分野に応用し、知識を深め、統合して「夢の〇〇」を実現します。
料理人に例えると、ホテルレストランのシェフです。
多くの種類の料理を多くの人々に味わってもらうことができます。
エネルギーや、他の製品の原料になる中間原料、化学製品、食品、医薬品は、必要な量を作ることにより、人々の生活を支えることができます。素晴らしい機能をもっている原料であっても、需要を満たす供給量がなければ、社会生活を豊かにできません。工学部の化学は、原料を必要量生産するための社会基盤になっています。
こちらも、料理に例えると、化学製品は料理に相当します。おいしい料理は、新しい機能や高い機能を持った価値の高い製品ということになります。王様の料理人であれば数人分の料理を作れば良いのかも知れませんが、多くの人を幸せにする、つまり、多くの人に味わって貰うためには、何十人分とか大きなパーティであれば何百人分の同じ料理を作る必要があります。肉や魚も同じ大きさのものをそろえる必要があります。おいしい料理を作るためには、「良い食材」と「良いレシピ(料理方法)」の両方が必要です。何百人分の料 理を作るためには、その食材をそろえなければなりませんし、料理を作る作業を監督する必要があります。
「良い食材」は「新素材や新エネルギー、機能性材料」に相当します。「良いレシピ」は効率よく環境に悪影響を及ぼさない製造方法に相当します。
化学システム工学プログラムでは、
レシピにも詳しい食材担当、
食材をよく知っているレシピ担当、
そして担当が変わっても活躍できる
応用力の高い人材を養成しています。
化学の食材は、機能を極限にまで高めた材料です。
新しい材料が開発されると、新しいレシピが作られ、新しい料理つまり新しい製品が開発され、暮らしが豊かになります。
無機化学は無機物質を扱いますが、食材の中では食塩やベーキングパウダーが代表でしょう。この写真はスパイス類ですが、無機物質の中には触媒のように化学反応の中でスパイス的な役割を果たす材料が数多くあります。
有機化学では、分子の構造を設計し、精密に組み立てています。天然化合物の中から有用物質を探索したり、その有用物質を合成する方法やさらに価値を高める方法を開発したりします。
高分子化学は工学部に特有の分野です。繊維やプラスチックが一番身近な例でしょう。分子の連なりが大きくなると、新しい性質が現れるようになります。
現在の私達の暮らしの中で高分子が果たす役 割はとても大きくなっています。
分析化学と物理化学はすこし特性が違います。
無機、有機、高分子といった材料の違いではなく、これらに共通の基盤を持っています。
材料の量と特性を正確に計るのが分析化学です。測ることができなければ、何をどれくらい合成したのか全くわかりません。分析は化学の基本です。
物理化学は、物質の変化や混合物を扱う化学です。物質がどのような状態にあり、どのように変化するのかを調べます。物理化学は理学、工学の基礎学問として重要です。
食材が良くても、料理方法が悪ければおいしい料理は出来ません。食材を生かすも殺すも料理方法次第です。
化学のレシピで重要なことは、素材を生かすことはもちろんですが、素材を無駄にせず、捨てるところをできるだけ減らすこと、エネルギーを無駄遣いしないこと、同じものを作ることです。
化学のレシピを担当する化学工学には、反応工学、単位操作、移動現象論、品質管理・プロセス管理 といった分野があります。いずれも、難しそうな名前ですが、内容は身近なものです。
厨房には、いろいろな大きさと形の鍋や釜があります。シェフは調理するものと量によって鍋や釜を使い分けます。化学反応も同じです。同じ化学反応でも、反応装置の形や運転方法が違うと、反応の進み方が違って、生成物の量が違ってきます。反応に一番良い反応装置と運転条件を見つけ出すのが反応工学です。
料理をするとき、煮たり、炒めたり、蒸したり、焼いたりする作業をします。パスタを煮るのと、ジャガイモを煮るのと、魚を煮るのとでは材料は違いますが、煮るという共通の作業です。この共通の作業を単位操作といいます。単位操作を組み合わせて料理ができるわけですから、単位操作を知っていれば組み合わせ方次第で応用が無限に広がってゆきます。
移動現象論では味のしみこみ方、熱の伝わり方、液体の混ざり方を調べます。どれくらいの時間加熱すればよいか、混ぜればよいかなど、反応工学や単位操作の基礎となる分野です。
品質管理、プロセス管理は、同じものを手際よく作るための学問です。レシピそのものを作ったり、 総料理長として各料理人の指揮に当たります。
電子軌道の大きさはオングストロームくらいで、原子や分子の配列を整えるのはナノメートルくらいです。これくらいは分子一つの大きさですが、合成する規模は基礎研究のビーカーや試験管の段階から、工場の大きさまであります。さらに、水環境や大気環境、地球環境も相手にします。
地球のことを考えながら原子や分子を見つめていたり、ミクロやナノの現象を考えながら工場や地球 を見つめていたりします。電子軌道から未来を創るために、我々の視野はオングストロームからメガメートルまで広がっています。