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仿生黏附材料

  • 作者:編者:李維軍//李昶//李明|責編:王清顥
  • 出版社:化學工業
  • ISBN:9787122487582
  • 出版日期:2026/01/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:178
人民幣:RMB 98 元      售價:
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內容大鋼
    本書圍繞不同應用場景中的黏附現象展開,系統深入地探討了自然界中常見生物的黏附機制,並介紹了仿生黏附材料的合成方法和主要應用領域。書中詳細闡述了仿生黏附現象的機理、設計原則及其調控手段,幫助讀者理解仿生黏附材料如何從自然中獲得啟發,並在各種工程和技術領域中得以實現;進一步介紹了基於自然界黏附行為開發的仿生材料的最新研究進展和實際應用,並深入討論了評價黏附性能的測試方法與技術手段;特別關注了近年來在仿生黏附材料領域取得的創新成果及其廣泛的應用潛力。此外,書中簡要概述了當前仿生黏附材料研究面臨的主要挑戰,並展望了未來的發展趨勢與可能的突破方向。
    本書適合從事材料科學、生物醫學、化學、化學工程、機械工程、電子科學、建築材料、包裝技術以及人工智慧等相關領域的科研和工程技術人員參考,尤其適用於研究仿生功能材料、生物附著、固液界面作用、表面微結構設計、智能黏附技術以及碳基材料的相關人員。此外,本書也可作為高等院校相關學科的教材,為學生提供系統的理論知識與前沿研究進展,亦可作為仿生學科普讀物,為廣大的仿生愛好者提供專業而易懂的知識框架。

作者介紹
編者:李維軍//李昶//李明|責編:王清顥

目錄
第1章  緒論
  參考文獻
第2章  自然界中常見的黏附現象
  2.1  動物類黏附現象
    2.1.1  昆蟲類的腳掌黏附
    2.1.2  壁虎腳掌的黏附
    2.1.3  樹蛙的濕黏附
    2.1.4  章魚吸盤黏附
    2.1.5  海水和淡水貽貝黏附現象
    2.1.6  藤壺水下黏附現象
    2.1.7  腹足類動物的水下黏附
    2.1.8  其他吸盤類黏附
    2.1.9  機械嵌鎖和摩擦相關的黏附
  2.2  植物類黏附現象
    2.2.1  常春藤不定根的黏附
    2.2.2  毛氈苔類植物黏附現象
  參考文獻
第3章  干黏附:壁虎可逆黏附過程
  3.1  壁虎黏附系統的結構
  3.2  壁虎黏附力的來源
  3.3  壁虎腳掌的黏附特性
    3.3.1  各向異性黏附特性
    3.3.2  可控黏附特性
    3.3.3  動態黏附特性
    3.3.4  自清潔特性
    3.3.5  靜止狀態下的非黏附特性
    3.3.6  抗自黏/抗聚集特性
  3.4  壁虎黏附的微觀機制
    3.4.1  范德瓦耳斯力
    3.4.2  毛細力
    3.4.3  黏附功
    3.4.4  剛毛鏟狀刮刀的黏附力學模型
  參考文獻
第4章  濕黏附:樹蛙的黏附系統
  4.1  濕性黏附:樹蛙的黏附系統
    4.1.1  樹蛙的黏附系統
    4.1.2  四肢和腳趾的功能形態
    4.1.3  宏觀尺度
    4.1.4  微觀尺度
    4.1.5  納米尺度
    4.1.6  材料特性
    4.1.7  黏液特性
  4.2  腳趾墊的功能性
    4.2.1  定向接觸力
    4.2.2  基底與各種表面的特徵
    4.2.3  靜態和動態附著
    4.2.4  黏附力的轉移
  4.3  樹蛙趾墊的黏附機制
    4.3.1  力的產生——毛細管力
    4.3.2  液體管理

    4.3.3  排液
    4.3.4  潤滑
  參考文獻
第5章  水下黏附:貽貝的黏附系統
  5.1  水下附著力
  5.2  足絲:貽貝的附著器
    5.2.1  足絲的形成
    5.2.2  足絲的韌性
  5.3  足絲雀斑
    5.3.1  微觀結構
    5.3.2  pH和離子強度
    5.3.3  足絲蛋白的多樣性和相互作用
  5.4  足絲定位及黏附過程
  5.5  分子間相互作用
  5.6  其他影響因素
    5.6.1  金屬離子
    5.6.2  物理因素
  參考文獻
第6章  液體黏附:超滑表面
  6.1  超浸潤性和液體浸潤表面
    6.1.1  浸潤
    6.1.2  液體浸潤的表面
  6.2  液體浸潤表面的分類和製造
    6.2.1  一維液體浸潤表面
    6.2.2  二維液體浸潤表面
    6.2.3  三維液體浸潤表面
  6.3  潤滑液體的選擇
    6.3.1  潤滑液的趨勢
    6.3.2  合理選擇潤滑液
  6.4  響應性控制
    6.4.1  磁響應
    6.4.2  電響應
    6.4.3  光響應
    6.4.4  溫度響應
  參考文獻
第7章  黏附機制及測試方法
  7.1  黏附機制
    7.1.1  各種類型的界面相互作用
    7.1.2  界面黏附模型
  7.2  界面黏附表徵
    7.2.1  固-液黏附表徵
    7.2.2  固-固/固-液-固黏附表徵
  參考文獻
第8章  典型的黏附失效模式與堅韌黏附的設計原則
  8.1  典型的黏附失效模式
    8.1.1  黏附失效
    8.1.2  增強黏附力的膠黏劑設計原理
  8.2  生物和仿生黏附的特徵參數
    8.2.1  典型生物體的黏附參數
    8.2.2  仿生材料黏附參數

  8.3  構建仿生材料的一般方法
    8.3.1  微納米結構的製造技術
    8.3.2  引入具有黏附性能的官能團的技術
  參考文獻
第9章  現有的仿生黏附材料
  9.1  仿生黏附材料設計及合成原則
    9.1.1  結構仿生膠黏劑
    9.1.2  化學仿生膠黏劑(受貽貝啟發的功能性化學基團)
  9.2  現有的仿生人工黏附材料
    9.2.1  聚合物
    9.2.2  水凝膠
    9.2.3  碳材料
  參考文獻
第10章  仿生黏附材料及其應用
  10.1  液滴操控
  10.2  攀爬機器人
  10.3  軟性抓手
  10.4  可穿戴電子設備
  10.5  生物醫學工程
  參考文獻
第11章  總結與展望
  11.1  仿生黏附材料的分級製造
  11.2  仿生黏附材料的智能化
  參考文獻

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