仿生智慧型納米材料

《仿生智慧型納米材料》是2015年科學出版社出版的圖書，作者是江雷等。

基本介紹

• 書名：仿生智慧型納米材料
• 作者：江雷 等
• ISBN：9787030458940
• 出版社：科學出版社
• 出版時間：2015-10-01

內容簡介

仿生智慧型納米材料是利用自然的仿生原理來設計合成的具有特殊優異性能的功能和智慧型材料。它是材料、化學、物理、生物、納米技術、先進制造技術、信息技術等多學科交叉的前沿研究熱點之一。仿生智慧型納米材料的設計、可控制備和結構性能表征均涉及材料科學的前沿領域，代表丁材料科學的活躍方面和先進的發展方向，它將對經濟、社會、科學技術的發展產生十分重要的影響。

《仿生智慧型納米材料》匯聚了作者多年來在該領域的研究成果，同時介紹了國內外同行新的研究進展。《仿生智慧型納米材料》圖文並茂、深入淺出，從具有特殊優異性能的生物原型材料入手，將仿生材料的設計理念、材料結構與功能關係、智慧型驅動原理及在生產、生活中的套用進行了系統的介紹。

《仿生智慧型納米材料》不僅對該領域的科研人員具有重要的參考價值，而且適用於對自然科學感興趣的大中學生。相信《仿生智慧型納米材料》會引起人們對仿上生智慧型納米材料的廣泛興趣。

目錄

《納米科學與技術》叢書序

前言

第1章 仿生智慧型納米材料概述

1．1 仿生納米材料的概念

1．2 仿生納米材料的智慧型性

1．3 仿生材料的研究內容

1．3．1 材料的仿生製備

1．3．2 結構仿生和功能仿生

1．3．3 仿生能源材料與器件

參考文獻

第2章 仿生智慧型納米孔道

2．1 概述

2．1．1 生物孔道與仿生原理

2．1．2 仿生固體納米孔道

2．1．3 回響性納米孔道

2．1．4 智慧型納米孔道及其功能化

2．2 納米孔道離子輸運特性基本理論

2．2．1 雙電層理論

2．2．2 納米孔中的電動效應

2．2．3 納米孔中的電動理論

2．2．4 納米孔器件

2．2．5 能量轉換

2．3 生物與仿生孔道體系

2．3．1 蛋白質孔道

2．3．2 仿生固體納米孔道（非回響性）

2．3．3 仿生智慧型納米孔道（回響性）

2．4 基於仿生智慧型納米孔道的先進能源轉換體系

2．4．1 基於納米孔道的機械能電能轉換

2．4．2 基於仿生智慧型納米孔道的鹽差能轉換

2．4．3 基於仿生智慧型納米孔道的其他先進能源轉換體系

2．4．4 結論與展望

參考文獻

第3章 微流控晶片實驗室

3．1 微流控晶片實驗室技術的介紹

3．2 微流控晶片材料與製備技術

3．2．1 微流控晶片材料

3．2．2 矽、玻璃和石英微流控晶片的製備技術

3．2．3 高分子聚合物微流控晶片的製備技術

3．3 微流控晶片中微流體的控制技術

3．3．1 微流體的驅動與控制技術

3．3．2 進樣與樣品預處理技術

3．3．3 微混合與微反應技術-

3．4 微流控晶片的檢測技術

3．5 微流控晶片的套用

3．5．1 在核酸研究中的套用

3．5．2 在蛋白質研究中的套用

3．5．3 在離子和小分子研究中的套用

3．5．4 在細胞水平上的套用

3．5．5 在細胞全分析中的套用

參考文獻

第4章 仿生表面梯度材料

4．1 生物表面的梯度特徵與功能

4．1．1 潤濕蜘蛛絲的方向集水性

4．1．2 超疏水蝴蝶翅膀的方向性黏附

4．1．3 微液在荷葉表面動態懸浮和微納米結構潤濕性梯度

4．1．4 荷葉葉緣限流

4．1．5 階梯鋸齒的趟順磁微滴行為的各向異性

4．1．6 沙漠甲蟲取水

4．1．7 水黽腿的疏水結構

4．1．8 水鳥啄食的毛細棘輪效應

4．1．9 非對稱的納米結構與液滴定向鋪展

4．1．10 植物中水的運輸遵循Murray定律

4．1．11 樹木集水方式

4．2 典型梯度表面的可控制備

4．2．1 傾斜幾何梯度表面的製備

4．2．2 曲率粗糙梯度纖維的製備

4．2．3 類甲殼蟲異質圖案的表面

4．2．4 類水黽腿表面的極端超疏水性

4．2．5 小結

參考文獻

第5章 仿生智慧型人工肌肉

5．1 引言

5．2 形狀記憶合金與聚合物

5．2．1 形狀記憶合金

5．2．2 形狀記憶聚合物

5．3 電活性聚合物

5．3．1 介電彈性體

5．3．2 納米碳材料驅動器

5．3．3 導電聚合物

5．3．4 離子聚合物-金屬複合物

5．4 非電場回響的聚合物及其複合材料

5．4．1 熱、光致形變聚合物

5．4．2 濕度誘導形變聚合物

5．4．3 生物分子人工肌肉

5．5 本章小結

參考文獻

第6章 仿生結構納米材料

6．1 引言

6．2 仿生高強超韌層狀複合材料——貝殼珍珠層

6．2．1 貝殼珍珠層的組成與結構

6．2．2 貝殼珍珠層層狀結構的增韌機制

6．2．3 貝殼珍珠層層狀結構的仿生製備

6．3 天然多級蜂窩形多孔材料

6．3．1 雲杉等木材中的蜂窩型結構

6．3．2 松質骨蜂窩型結構

6．3．3 玻璃海綿多孔結構

6．3．4 鳥類喙蜂窩型結構

6．4 天然多級多尺度複合材料

6．4．1 海洋生物扭曲夾板纖維複合結構

6．4．2 密質骨類多級複合結構材料

6．4．3 牙齒釉質多級複合結構材料

6．5 仿生空心結構材料

6．6 結論與展望

參考文獻

第7章 仿生纖維材料

7．1 引言

7．2 天然生物纖維

7．2．1 植物纖維

7．2．2 動物纖維

7．3 人造纖維材料

7．3．1 製備方法

7．4 靜電紡絲法製備仿生納米纖維材料及套用

7．4．1 靜電紡絲技術簡介

7．4．2 仿生製備單根纖維

7．4．3 仿生製備有序纖維結構

7．4．4 電紡纖維性質及套用

7．5 總結與展望

參考文獻

第8章 仿生自修復材料

8．1 仿生自修復材料簡介

8．2 高分子材料自修復概念的發展

8．3 第一代和第二代自修復高分子材料

8．3．1 第一代自修復高分子材料

8．3．2 第二代自修復高分子材料

8．4 基於可逆化學鍵的自修復高分子

8．4．1 基於可逆共價鍵的自修復高分子

8．4．2 基於可逆非共價鍵的自修復高分子

8．5 基於其他機理的自修復高分子

8．6 自感應型自修復高分子的發展

8．7 自修復高分子研究展望

8．8 自修復無機材料

8．8．1 自修復金屬材料

8．8．2 自修復無機非金屬材料

8．9 仿生自修復材料的套用前景

參考文獻

第9章 仿生智慧型光電轉換材料與器件

9．1 生命中的光能利用系統

9．2 仿生能量轉換材料的沒計思路

9．3 智慧型納米孔道在能量轉換中的套用

9．3．1 模仿電鰻魚——將化學能轉換為電能

9．3．2 模仿綠葉 將光能轉換為化學能

9．3．3 模仿菌紫質——將光能轉換為電能

9．4 仿生微納米結構光電功能材料

9．4．1 染料敏化太陽能電池的工作原理

9．4．2 染料敏化太陽能電池器件的組成部分

9．4．3 微納米多尺度結構在染料敏化太陽能電池中的套用

9．5 展望

參考文獻

第10章 生物能源

10．1 生物質與生物能源轉化

10．1．1 生物能源概念

10．1．2 生物質的能源利用方式與轉化

10．1．3 生物能源的意義

10．2 生物能源生物轉化技術

10．2．1 生物乙醇

10．2．2 生物丁醇

10．2．3 厭氧消化產沼氣

10．2．4 生物制氫

10．2．5 微生物燃料電池

參考文獻

第11章 仿生傳熱、隔熱材料

11．1 強化傳熱材料

11．1．1 沸騰傳熱

11．1．2 特殊浸潤性表面的冷凝傳熱

11．2 高效隔熱材料

11．2．1 隔熱材料的分類

11．2．2 多空腔纖維/管材料

11．2．3 具有多尺寸內部結構的零維微/納米材料

11．2．4 氣凝膠

參考文獻