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內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書為國(guó)內(nèi)外仿生智能納米界面材料的第一本專著。作者基于自己的主要研究成果，結(jié)合國(guó)內(nèi)外有關(guān)仿生智能納米界面材料的研究工作進(jìn)展以及相關(guān)理論，系統(tǒng)闡述了智能材料的定義、設(shè)計(jì)思想、研究意義及仿生納米界面材料的智能化設(shè)計(jì)等介紹了幾種自然界中具有特殊表面性能的生物體，并重點(diǎn)討論具有特殊浸潤(rùn)性的仿生智能納米界面材料。　本書圖文并茂。由淺入深，不僅可作為化學(xué)、材料、生物等專業(yè)的研究生和大學(xué)本科高年級(jí)的教學(xué)用書，以及從事該領(lǐng)域研究者的參考書，亦可作為科學(xué)愛(ài)好者的科普讀物。本書從智能材料人手，試圖對(duì)仿生智能納米界面材料進(jìn)行盡可能的全面介紹，并重點(diǎn)討論具有特殊浸潤(rùn)性的仿生智能納米界面材料。　第1章概述了智能材料的定義、仿生智能納米界面材料的設(shè)計(jì)思想和典型實(shí)例及仿生納米界面材料的智能化設(shè)計(jì)等。第2章介紹了幾種自然界中具有特殊表面性能的生物體，如自清潔荷葉、在水面行走的水黽、在墻壁上行走的壁虎、沙漠集水的甲蟲、具有特殊結(jié)構(gòu)顏色的蛋白石、蝴蝶翅膀、孔雀羽毛等。第3章從理論上闡述了表面微結(jié)構(gòu)與特殊宏觀浸潤(rùn)性能之間的必然聯(lián)系。第4章介紹了仿生超疏水表面，描述了幾種典型的制備方法。第5章介紹了具有特殊浸潤(rùn)性的智能納米界面材料。第6章為結(jié)論與展望。

作者簡(jiǎn)介

　　江雷，男，1965年生，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所研究員，博士生導(dǎo)師。通過(guò)總結(jié)有關(guān)光電控制界面材料的制備與理化性質(zhì)的研究成果，在世界上首次提出“二元協(xié)同納米界面材料”的新概念。在仿生超雙疏、超雙親及智能超疏水/超親水可逆開關(guān)納米界面材料的基礎(chǔ)理論研究方面取得重要成果。榮獲中國(guó)化學(xué)會(huì)青年化學(xué)獎(jiǎng)，中國(guó)科學(xué)院十大杰出青年資助，中科院“百人計(jì)劃”終評(píng)優(yōu)秀獎(jiǎng)，連續(xù)四年獲中國(guó)科學(xué)院優(yōu)秀博士生導(dǎo)師獎(jiǎng)，中國(guó)化學(xué)會(huì)－巴斯夫“青年知識(shí)創(chuàng)新獎(jiǎng)”，中國(guó)青年科技獎(jiǎng)，中國(guó)青年科學(xué)家提名獎(jiǎng)，國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)，國(guó)家杰出青年基金終評(píng)優(yōu)秀獎(jiǎng)。

圖書目錄

第1章仿生智能納米界面材料概述
1.1 智能材料的定義
1.2 仿生智能納米界面材料的設(shè)計(jì)思想
1.2.1 生物啟發(fā)的理念
1.2.2 多尺度結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑和特性
1.2.3 響應(yīng)性分子的設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用.
1.2.4 異質(zhì)界面的設(shè)計(jì)??二元協(xié)同納米界面材料
1.2.5 多重弱相互作用??非平衡狀態(tài)下體系的協(xié)同效應(yīng)
1.3 利用以上五個(gè)層面設(shè)計(jì)智能材料的典型實(shí)例
1.4 仿生納米界面材料的智能化設(shè)計(jì)
參考文獻(xiàn)
第2章自然界中具有特殊表面性能的生物體
2.1 植物葉表面的自清潔性
2.1.1 粗糙結(jié)構(gòu)??荷葉效應(yīng)
2.1.2 絨毛結(jié)構(gòu)??彈性效應(yīng)
2.2 表面各向異性
2.2.1 表面微米結(jié)構(gòu)的排列方式對(duì)滾動(dòng)各向異性的影響
2.2.2 各向異陛陣列碳納米管??表面微結(jié)構(gòu)誘導(dǎo)的浸潤(rùn)性變換
2.3 昆蟲翅膀表面的自清潔性及減反射功能
2.4 在水面行走的昆蟲??水黽
2.4.1 水黽在水面行走的原理
2.4.2 模擬水黽腿部結(jié)構(gòu)的超疏水表面
2.5 在墻壁上行走的動(dòng)物??壁虎
2.5.1 壁虎腳底高黏附力的產(chǎn)生原理
2.5.2 仿生“壁虎帶”的開發(fā)
2.5.3 仿壁虎腳底結(jié)構(gòu)的超疏水性聚苯乙烯納米管膜
2.6 沙漠集水昆蟲??沙漠甲蟲
2.7 隱身高手??變色甲蟲
2.8 自然界中的結(jié)構(gòu)顏色
2.8.1 色澤鮮艷的蛋白石
2.8.2 色彩斑斕的蝴蝶翅膀
2.8.3 孔雀羽毛的絢麗色彩
2.8.4 甲蟲身上發(fā)現(xiàn)蛋白石類似
參考文獻(xiàn)
第3章固體表面的浸潤(rùn)性
3.1 浸潤(rùn)性的基本理論
3.1.1 表面自由能
3.1.2 表面粗糙度
3.1.3 親水與疏水表面的新界限??約65°
3.2 具有特殊浸潤(rùn)性的表面
3.2.1 特殊浸潤(rùn)性表面的結(jié)構(gòu)效應(yīng)
3.2.2 特殊浸潤(rùn)性表面的尺寸效應(yīng)
3.2.3 利用親水材料(65°3.2.4氣相對(duì)固體表面浸潤(rùn)性的影響
3.3 接觸角的滯后現(xiàn)象
3.3.1 前進(jìn)角和后退角
3.3.2 滾動(dòng)角
3.3.3 接觸角滯后的影響因素
3.3.4 三相接觸線
3.3.5 水滴的動(dòng)態(tài)行為實(shí)例
3.3.6 接觸角滯后的理論研究
3.3.7 滾動(dòng)各向異性
參考文獻(xiàn)
第4章仿生超疏水性表面
4.1 超疏水性表面的制備方法
4.1.1 異相成核法
4.1.2 等離子體處理法
4.1.3 刻蝕法
4.1.4 溶膠-凝膠法
4.1.5 氣相沉積法
4.1.6 電化學(xué)法
4.1.7 交替沉積法
4.1.8 模板法
4.1.9 白組裝法
4.1.10 溶劑-非溶劑法
4.1.11 直接成膜法
4.1.12 其他方法
4.2 多功能超疏水性表面
4.2.1 穩(wěn)定的超疏水表面
4.2.2 具有特殊光學(xué)性能的超疏水表面
4.2.3 具有其他性能的超疏水表面
參考文獻(xiàn)
第5章特殊浸潤(rùn)性的智能納米界面材料
5.1 超雙疏表面
5.2 超疏水／超親油性表面
5.3 超親水／超疏水智能響應(yīng)性表面
5.3.1 可控浸潤(rùn)性表面
5.3.2 熱響應(yīng)性表面
5.3.3 光響應(yīng)性表面
5.3.4 電場(chǎng)作用下浸潤(rùn)性的變化
5.3.5 磁響應(yīng)性表面
5.3.6 應(yīng)力作用的表面浸潤(rùn)性變化
5.3.7 pH響應(yīng)性表面
5.3.8 溶劑響應(yīng)性聚合物表面
5.3.9 電化學(xué)作用下表面浸潤(rùn)性的變化
5.3.10 雙／多響應(yīng)性聚合物薄膜
參考文獻(xiàn)
第6章結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)