《仿生超浸潤界面》是化學工業出版社於2023年出版的書籍，作者是李昶、李明、趙潤 編著
基本介紹
- 中文名：仿生超浸潤界面
- 作者：李昶、李明、趙潤
- 出版社：化學工業出版社
- 出版時間：2023年1月1日
- 頁數：249 頁
- 定價：168.00 元
- 開本：16 開
- 裝幀：平裝
- ISBN：9787122420107
- 語種：漢文
內容簡介,目錄,
內容簡介
本書全面介紹了仿生超浸潤領域的發展歷史與研究進展，相關基礎界面浸潤理論、界面黏附理論與相關液滴行為理論知識；詳細介紹了在空氣或水下環境中表現出特殊浸潤性及黏附狀態的自然界面、人造仿生智慧型界面；書中還展開介紹了超浸潤微納米界面的仿生製備方法、在各學科領域的套用研究及實際套用成果；介紹了近年來發展迅速的刺激回響超浸潤智慧型界面、超浸潤界面在能源等新興領域的最新研究進展，並總結了該領域當前的成果、挑戰及未來可能的發展方向。 為讓更多的人了解仿生超浸潤領域的發展情況和奧秘，本書注重可讀性、趣味性、學術性的統一與融合。本書可供材料、化學化工、機械、生物科技等專業領域，尤其是仿生、表界面浸潤與黏附、微納米結構製備等研究領域的人員參考，亦可作為高等院校相關專業的教材，還可作為仿生愛好者的科普讀物。
目錄
第1章 緒論 001
1.1 仿生超浸潤領域背景及發展簡史 002
1.2 超浸潤界面研究的意義 004
1.3 仿生超浸潤界面名詞解釋 005
1.4 本書內容總括 006
課後習題 006
參考文獻 007
第2章 界面浸潤基礎理論 012
2.1 親液性和疏液性的定義 013
2.2 超浸潤 014
2.3 液滴與表面之間的浸潤接觸模型 015
2.3.1 楊氏模型 015
2.3.2 Wenzel 模型 016
2.3.3 Cassie-Baxter 模型 017
2.3.4 Transition 模型 018
2.4 水- 油- 固三相體系中的浸潤情形 019
2.5 接觸角滯後現象 021
2.6 本章小結 023
課後習題 023
參考文獻 024
第3章 界面黏附基礎理論與液滴行為 030
3.1 表面張力、潤濕與黏附功 031
3.2 黏附理論 033
3.2.1 機械互鎖理論 033
3.2.2 經典吸附理論 034
3.2.3 毛細- 黏性附著模型、抽吸模型 036
3.2.4 靜電理論、化學鍵理論 037
3.2.5 黏附理論小結 038
3.3 浸潤性、黏附力與液滴行為的關係 039
3.4 微納米結構上的液滴受力、行為 040
3.4.1 微納米溝槽與毛細力 040
3.4.2 錐度結構與拉普拉斯壓差 041
3.4.3 異質結構與表面能梯度 042
3.4.4 倒刺、斜角、凹角結構與黏滯力差 043
3.4.5 動能誘導液滴合併與定向移動 044
3.5 本章小結 045
課後習題 045
基礎知識參考書目 047
參考文獻 047
第4章 界面浸潤及黏附相關性能表征 050
4.1 靜態接觸角測量 051
4.2 液體界面張力測試 052
4.3 固體表面能測試 053
4.4 接觸角滯後測試 054
4.4.1 前進角、後退角測試 054
4.4.2 滾動角測試 055
4.4.3 其他表征接觸角滯後的方法 056
4.5 黏附力測試 057
4.6 本章小結 057
課後習題 058
參考文獻 059
第5章 自然界超浸潤界面 061
5.1 超疏水低黏附表面 063
5.1.1 荷葉 063
5.1.2 豬籠草 064
5.1.3 蚊子複眼 065
5.2 超疏油（超雙疏） 表面 065
5.2.1 枯草芽孢桿菌 067
5.2.2 葉蟬 067
5.2.3 跳蟲 067
5.3 超疏水高黏附表面 068
5.3.1 紅玫瑰花瓣 068
5.3.2 花生葉 069
5.3.3 槐葉萍 069
5.3.4 壁虎腳掌 070
5.4 各向異性表面 071
5.4.1 蝴蝶翅膀 072
5.4.2 水黽足部 073
5.4.3 水稻葉 073
5.4.4 黑麥草葉 074
5.4.5 沙漠甲蟲 075
5.4.6 蜘蛛絲 076
5.4.7 仙人掌 076
5.4.8 南洋杉葉 078
5.5 超親水表面 078
5.6 水下超疏油界面 080
5.6.1 荷葉下表面 080
5.6.2 魨魚表皮 081
5.6.3 蛤蜊內殼 081
5.6.4 魚鱗 082
5.6.5 蝦殼 083
5.6.6 海藻 083
5.7 本章小結 084
課後習題 084
參考文獻 087
第6章 超浸潤界面的仿生製備技術 093
6.1 “自下而上”法 094
6.1.1 水熱生長 094
6.1.2 化學氣相沉積 095
6.1.3 原子轉移自由基聚合 096
6.1.4 表面氟化處理 096
6.1.5 塗布法 097
6.1.6 物理氣相沉積法 098
6.1.7 電化學沉積法 099
6.1.8 靜電紡絲法 100
6.1.9 逐層自組裝 100
6.2 “自上而下”法 101
6.2.1 機械磨損 101
6.2.2 化學刻蝕法 102
6.2.3 電漿處理 103
6.2.4 溶膠- 凝膠法 104
6.2.5 呼吸圖法 104
6.3 整體模仿成型 105
6.3.1 軟復型法 105
6.3.2 3D 列印 106
6.4 本章小結與補充說明 108
本章習題 109
參考文獻 111
第7章 仿生超浸潤材料及其套用 119
7.1 自清潔 120
7.1.1 空氣中自清潔 120
7.1.2 水下自清潔 121
7.2 液滴操控 122
7.2.1 空氣中液滴操控 122
7.2.2 水下油滴操控 123
7.3 集水 124
7.4 防覆冰 128
7.5 油水分離 130
7.5.1 超疏水- 超親油材料 131
7.5.2 水下超疏油材料 131
7.5.3 捕油 134
7.6 防油塗層 134
7.6.1 超雙疏表面 134
7.6.2 水下超疏油界面 135
7.7 耐腐蝕、化學禁止 136
7.8 防堵塞 137
7.9 抗生物黏附、抗菌 138
7.10 漂流 141
7.10.1 載重漂浮 141
7.10.2 流動減阻 143
7.11 液體透鏡 144
課後習題 145
參考文獻 147
第8章 可切換浸潤或黏附的智慧型回響界面 156
8.1 拉伸回響表面 157
8.1.1 各向同性表面 159
8.1.2 各向異性表面 159
8.2 磁回響界面 161
8.2.1 空氣環境 161
8.2.2 水下環境 164
8.3 溫度回響界面 165
8.3.1 空氣環境 166
8.3.2 水下環境 169
8.4 電回響界面 171
8.4.1 空氣環境 172
8.4.2 水下環境 176
8.5 光回響界面 180
8.5.1 空氣環境 180
8.5.2 水下環境 183
8.6 pH 值回響界面 186
8.6.1 水下油浸潤性切換 186
8.6.2 水下油黏附性切換 187
8.7 其他回響 189
8.7.1 結構誘導（水下環境） 189
8.7.2 密度回響（水下環境） 190
8.7.3 路易斯酸鹼作用（水下環境） 191
8.7.4 濕度回響（空氣環境） 192
8.7.5 氣流回響（空氣環境） 194
8.8 雙回響、多回響 194
8.8.1 雙回響 195
8.8.2 多回響 196
8.9 本章小結 198
課後習題 198
參考文獻 199
第9章 超浸潤相關領域的新發展 209
9.1 水能收集 210
9.1.1 壓電納米發電機 211
9.1.2 摩擦生電納米發電機 211
9.1.3 基於材料表面能的能量轉化 213
9.2 熱管理 213
9.2.1 冷凝傳熱 214
9.2.2 太陽能蒸汽產生技術 214
9.3 量子限域離子超流體 216
9.3.1 超流體的概念及發展 216
9.3.2 在電池領域的套用 218
9.3.3 離子通道鹽差發電 220
9.4 兩親性超分子 222
9.4.1 自組裝刺激回響納米材料 222
9.4.2 製備多孔材料 225
9.4.3 合成納米孔/ 離子通道 226
9.4.4 在無機材料表面的組裝 228
9.4.5 兩親超分子的藥物釋放套用 230
課後習題 232
參考文獻 233
第10章 總結與展望 238
課後習題參考答案 243
