分子仿生学及其应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:化学工业出版社

作者:李荣秀等编

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2003-1

价格:35.0

装帧:平装

isbn号码:9787502542276

丛书系列:

图书标签:

• 仿生学
• 仿生学,儿童文学,金庸,莫言,文学,随笔,社会学,三毛,规格,
• 分子仿生学
• 仿生学
• 生物材料
• 纳米技术
• 生物医学工程
• 材料科学
• 化学
• 物理学
• 交叉学科
• 应用研究

《仿生材料设计与制备：模仿生命，创造未来》 本书深入探索了仿生学这一跨学科领域，聚焦于如何从自然界精妙的生物结构、功能和过程获取灵感，并将其转化为创新的工程材料和技术。我们并非直接介绍“分子仿生学及其应用”这一特定主题，而是以更广阔的视角，揭示生命系统作为终极设计者的卓越智慧，以及人类如何学习、模仿并超越这些自然解决方案。 核心理念： 生命在数十亿年的进化过程中，已经发展出了一系列令人惊叹的材料和结构，它们在性能、效率、可持续性和自适应性方面远超人造材料。本书的研究核心在于理解这些生物体系的底层原理，并将其原理提炼、抽象，最终应用于开发新型材料。这包括但不限于： 结构设计与力学性能： 从贝壳的层状结构到骨骼的多孔骨架，生命体利用简单的组分构建出兼具轻质与高强度的材料。本书将分析这些结构的构筑单元、连接方式以及如何实现优异的力学性能，并探讨如何模拟这些层级化的微观和宏观结构来制造高性能复合材料、自修复材料等。 表面与界面工程： 莲叶表面的荷叶效应、鲨鱼皮肤的减阻微观结构、蝴蝶翅膀的结构色等，都是生命体对表面进行精密设计的典范。本书将深入研究这些生物表面的结构特征，例如纳米纹理、疏水/亲水性官能团、多层衍射结构等，并阐述如何通过仿生方法在人工材料表面复现这些功能，从而实现超疏水、抗菌、防污、光学调控等特性。 功能集成与多尺度响应： 细胞膜的双层脂质结构能够选择性地控制物质进出，肌肉能够将化学能转化为机械能，植物能够感知环境并作出反应。本书将探讨生命体如何将多种功能集成到单一材料或结构中，以及这些材料如何实现对外界刺激（如温度、pH、光、电、力等）的多尺度、复杂响应。我们将分析其内在的驱动机制，并尝试在人造材料中实现类似的多功能性和智能化。 自愈合与自修复： 许多生物体，如皮肤、骨骼，都拥有强大的自愈合能力。本书将解析生物自愈合的分子机制，例如伤口愈合过程中的细胞迁移、信号传导以及生物大分子的作用，并探讨如何设计具有响应性化学键、微胶囊或通道的聚合物、陶瓷或复合材料，以实现主动或被动修复，延长材料的使用寿命。 可持续性与环境适应性： 自然界中的材料往往是可再生、可降解且对环境友好的。本书将关注生物材料的循环利用、生物降解性以及其在特定环境下的适应性，并探索如何借鉴这些理念，开发环境友好型、可生物降解的仿生材料，减少对化石燃料的依赖，降低环境污染。 研究方法与技术： 为了实现仿生材料的设计与制备，本书将介绍一系列先进的研究方法和技术，包括： 先进的表征技术： 电子显微镜（SEM, TEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱、核磁共振（NMR）等，用于精确解析生物材料的微观结构和化学组成。 分子模拟与计算化学： 第一性原理计算、分子动力学模拟等，用于理解生物分子之间的相互作用，预测材料性能，并指导材料设计。 精密制造技术： 3D打印、微纳加工、自组装技术、模板法、电纺丝等，用于精确控制材料的微观结构和形貌，实现复杂仿生结构的构筑。 功能化与改性技术： 化学接枝、表面涂覆、纳米粒子掺杂等，用于赋予材料特定的物理、化学或生物功能。 应用前景： 通过学习和应用仿生学的原理，我们可以开发出在各个领域具有革命性意义的新材料和技术： 医疗健康： 仿生支架用于组织工程和再生医学，智能药物递送系统，抗菌和抗血栓表面，仿生传感器等。 能源与环境： 高效太阳能电池，人工光合作用系统，海水淡化膜，环境污染物吸附材料，生物质能源转化等。 航空航天与汽车： 轻质高强度的结构材料，减阻涂层，自修复材料，先进的传感器和执行器。 机器人与智能制造： 模仿肌肉和神经的柔性执行器，具有触觉和感知能力的仿生皮肤，自适应的机器人结构。 消费品与日化： 高性能纺织品，防污易洁涂层，新型化妆品成分，智能包装材料。 本书旨在为读者提供一个全面、深入的仿生材料设计与制备的知识框架，激发大家从自然界中汲取灵感，利用科学技术的力量，创造更加智能、高效、可持续的未来材料。它适合材料科学、化学、生物学、工程学等相关领域的学生、研究人员和工程师阅读，也欢迎对创新材料充满好奇的读者。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

对于一个长期关注环境可持续性的读者而言，这本书的价值在于它展示了一条更“绿色”的制造路径。传统的工程方法往往依赖于高温高压、大量化学试剂的复杂合成，而仿生学，正如书中所揭示的，倾向于在常温常压下，通过自组装、模板引导等温和的方式实现复杂结构的构建。书中关于珊瑚骨骼矿化过程的解析，对我们启发如何设计出低能耗、高稳定性的生物活性水泥和陶瓷材料，提供了宝贵的思路。虽然书中内容偏向于理论和原理的阐述，但其蕴含的指导意义是深远的：未来的制造将更趋向于“生长”而非“加工”。我读到关于模仿植物叶片气孔结构来开发新型高效光催化剂的部分时，深感震撼。这不仅关乎效率的提升，更关乎对地球资源消耗的最小化。总而言之，这是一本不仅关注技术如何实现，更关注技术“应该”如何实现的思考之作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏非常引人入胜，尽管主题是高度专业化的，但行文却充满了一种探索未知领域的激情。作者似乎在引导读者与他一起，重新审视我们习以为常的物质世界。比如，在探讨模仿蜘蛛丝的强度与韧性平衡时，书中不仅分析了蛋白质的二级、三级结构，还融入了关于分子链取向和能量耗散机制的物理化学讨论。这种多尺度的分析方法，保证了即便是对生物化学不甚熟悉的工程师，也能把握住核心的力学原理。特别是对于某些复合材料的介绍，书中描述的结构层次感，从分子层面到纤维束层面，再到宏观整体，层层递进，使得读者能建立起一个多维度的理解框架。这本书的厉害之处在于，它成功地将严谨的科学数据和富有诗意的自然观察融合在了一起，让人在获取硬核知识的同时，也重新燃起了对生命奇迹的敬畏之心。它无疑是我近几年来阅读过的，最具启发性和实用价值的交叉学科著作之一。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示质量令人赞叹，这一点在专业技术书籍中尤为重要。那些关于纳米结构和流体力学模拟的插图，色彩饱和度高且细节丰富，极大地帮助理解了那些抽象的物理过程。我特别喜欢作者在每个案例介绍结束后，都会附带一个“工程启示录”的小节，那里将生物机制转化为具体的工程参数和设计原则，这种快速的知识转化效率非常高。举个例子，关于某些沙漠甲虫收集雾气的机制，书中详细展示了其背甲上不同亲水疏水区域的梯度分布，并直接给出了基于这种梯度设计的集水装置的效率模型。这种将基础生物学观察直接对接工程优化路径的做法，极大地拓宽了我的设计思路。我过去总觉得生物学和工程学的界限分明，但这本书强力地证明了，最前沿的工程突破往往潜藏在最不起眼的生物形态之中，需要我们以跨学科的视角去“解码”和“重构”。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是打开了我对自然界运作机制的全新认知！那种将生物体的精妙设计转化为工程学应用的想法，本身就充满了科幻般的吸引力。我特别欣赏作者在阐述复杂概念时所展现出的那种深入浅出的能力。比如，在讨论到某些海洋生物的皮肤结构如何实现超疏水性时，文字仿佛带着画面感，让人能清晰地想象出那些纳米级的褶皱和纹理是如何有效地排斥水分子。阅读过程中，我经常停下来，翻阅相关的生物学背景知识，以求更彻底地理解那些仿生原理背后的底层逻辑。这不仅仅是一本科普读物，更像是一本激发创新思维的工具书。它成功地搭建起生物学与材料科学、机械工程之间的桥梁，使得原本看似遥远的学科能够进行富有成效的对话。我尤其对其中关于自修复材料的部分印象深刻，书中详细介绍了某些植物细胞壁的结构，如何赋予材料在微小损伤后自动恢复特性的潜力，这对于提升产品的使用寿命和安全性无疑具有革命性的意义。对于任何对未来科技发展方向抱有好奇心的人来说，这本书都是一次不容错过的智力探险。

评分☆☆☆☆☆

读完这本关于仿生学的著作，我的第一感受是，人类在追逐“完美设计”的道路上，其实一直在向大自然“抄作业”。这本书的结构安排极其严谨，从微观尺度的分子间作用力，到宏观尺度的系统集成，层次分明，逻辑链条清晰可见。作者并没有满足于仅仅罗列成功的仿生案例，而是花了大量的篇幅去剖析“为什么”——为什么某种特定结构在自然界中会被进化出来，以及这种结构在工程学上实现所需面临的挑战和限制。这种批判性的视角，使得全书的论述避免了陷入对“神奇自然”的过度美化。例如，书中对某些昆虫翅膀振动效率的分析，不仅赞叹了其轻量化设计，更客观地指出了将其放大到工业规模时，材料疲劳和能耗控制上的技术瓶颈。这种严谨的工程思维渗透在每一个章节，让我觉得这本书的份量远超一般的科普读物，它更像是一本面向高阶研究人员的综述性参考资料，对当前仿生研究的前沿困境和未来发展方向进行了深刻的展望。

评分☆☆☆☆☆

想读

评分☆☆☆☆☆

????

评分☆☆☆☆☆

大家都读读，这本书很好的哦(⊙o⊙)

评分☆☆☆☆☆

大家都读读，这本书很好的哦(⊙o⊙)

评分☆☆☆☆☆

????