Design Automation Methods and Tools for Microfluidics-Based Biochips

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出版者:Springer
作者:Zeng, Jun 编
出品人:
页数:403
译者:
出版时间:2006-10-19
价格:USD 169.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9781402051227
丛书系列:
图书标签:
  • Microfluidics
  • Biochips
  • Design Automation
  • CAD
  • Modeling
  • Simulation
  • Verification
  • BioMEMS
  • Lab-on-a-Chip
  • Biotechnology
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具体描述

Microfluidics-based biochips, also known as lab-on-a-chip or bio-MEMS, are becoming increasingly popular for DNA analysis, clinical diagnostics, and the detection/manipulation of bio-molecules. These systems automate highly repetitive laboratory tasks by replacing cumbersome equipment with miniaturized and integrated systems, and they enable the handling of small amounts, e.g., nanoliters, of fluids. Thus they are able to provide ultra-sensitive detection at significantly lower costs per assay than traditional methods. As the use of microfluidics-based biochips increases, their complexity is expected to become significant due to the need for multiple and concurrent assays on the chip, as well as more sophisticated control mechanisms for resource management. Time-to-market and fault tolerance are also expected to emerge as design considerations. As a result, current full-custom design techniques will not scale well for larger designs. There is a need to deliver the same level of CAD support to the biochip designer that the semiconductor industry now takes for granted. Design Automation Methods and Tools for Microfluidics-Based Biochips deals with all aspects of design automation for microfluidics-based biochips. Experts have contributed chapters on various aspects of biochip design automation. Topics that are covered include device modeling; adaptation of bioassays for on-chip implementations; numerical methods and simulation tools; architectural synthesis, scheduling and binding of assay operations; physical design and module placement; fault modeling and testing; reconfiguration methods.

好的,这是为您创作的图书简介,内容不涉及您提到的《Design Automation Methods and Tools for Microfluidics-Based Biochips》一书的任何信息,重点聚焦于其他领域,力求详尽、自然: --- 《星际文明的架构:超光速通讯与跨维度导航的理论基础》 作者: 艾萨克·维德(Isaac Vade) 出版社: 银河视野出版社(Galactic Horizon Press) 页数: 880页 装帧: 精装,附送全息星图索引 内容提要 《星际文明的架构:超光速通讯与跨维度导航的理论基础》并非一本面向大众的科幻小说集,而是一部严谨、前沿的理论物理学与工程学交叉领域的学术专著。本书汇集了近一个世纪以来,在量子纠缠态应用、时空拓扑学、以及高维几何学在实际工程中落地的最新研究成果。它旨在为构建具备星际旅行能力的文明,提供一套坚实的理论框架和可行的工程路径图。 本书的核心论点在于,传统基于牛顿-爱因斯坦框架的航行方式在探索广阔宇宙时效率低下且资源消耗巨大。要实现文明的指数级扩张,必须彻底掌握对时空结构的精细操控,特别是突破光速限制的通讯和位移难题。 第一部分:量子场论与超光速通讯的基石 本部分深入探讨了量子场论(QFT)在信息传输中的应用潜力。作者摒弃了基于经典信号调制的传统通讯范式,转而聚焦于“无信息传输的同步”现象。 第1章:纠缠态的非定域性与信息佯谬 详细分析了贝尔不等式在宏观尺度下被“调谐”的可能性。维德教授提出了一种新的理论模型——“结构化纠缠场”(Structured Entanglement Field, SEF),该模型认为,通过预先在两个空间节点间建立的复杂、多层级的量子关联结构,可以实现对“状态”的瞬时映射,而非经典意义上的信息“传递”。本章详尽推导了维持SEF稳定所需的能量阈值和抗干扰矩阵。 第2章:零点能的提取与信息缓冲 超光速通讯的瓶颈往往在于维持高保真度量子态所需的巨大能量。本书系统梳理了卡西米尔效应在提取环境零点能方面的工程学挑战与突破。重点介绍了“负能量密度区域”的局部生成技术,并阐述了如何利用这些负能量区域来稳定复杂的量子信息载体,以应对宇宙背景辐射的噪声干扰。 第3章:高维信息编码与时间熵的逆转 超越了经典三维空间信息的编码方式,本章引入了“拓扑编码”的概念。这涉及到将信息植入到时空自身的几何特征中。通过对微小黑洞事件视界附近时空曲率的精确调制,作者展示了一种理论上可以实现信息“时间向后”反馈的编码序列,但这需要对信息熵的局部逆转有深刻的理解。 第二部分:时空拓扑学与跨维度导航工程 第二部分是全书最具前瞻性的部分,它将理论物理推向了实际的工程应用,探讨如何通过对时空几何的精确工程化,实现“虫洞驱动”和“维度跳跃”。 第4章:曲率驱动引擎的设计原理 本书详细剖析了阿尔库贝利(Alcubierre)驱动理论的局限性,特别是对“负质量物质”的需求难题。维德团队提出的替代方案是“动态几何梯度耦合器”(DGCC)。这种耦合器不试图在飞船周围创造一个包裹性的“气泡”,而是通过在飞船前进方向上制造一系列快速、周期性、非对称的时空“推力波”(Temporal Impulsion Waves),从而实现有效超光速位移。本章包含了DGCC阵列的优化算法和材料应力分析。 第5章:多重宇宙边界的识别与安全穿越 如果宇宙不仅仅是可观测的四维时空,那么星际旅行的终极形态将是跨越不同“膜”(Branes)的旅行。本章基于弦理论的M理论框架,提出了识别相邻维度膜结构的“共振频率扫描法”。作者详细描述了如何通过发射特定频率的引力波脉冲,来检测相邻宇宙的密度和张力,并给出了在“维度过渡带”保持载体结构完整性的临界参数。 第6章:高维空间定位与引力场导航图谱 传统的星图依赖于三维坐标和恒星光谱。然而,在多维空间中,引力场的“投影”模式成为更可靠的导航工具。本章展示了如何利用先进的引力张量传感器,绘制出包含暗物质晕和暗能量流动的“五维引力场图谱”。这使得飞船能够不依赖视觉或电磁信号,而是纯粹依靠引力梯度进行精确的跨星系定位和导航。 第7章:工程伦理与文明安全协议 在掌握了如此颠覆性的技术后,维德教授转向了关于其应用的伦理考量。本章讨论了超光速通讯可能带来的信息污染和文化冲击,并为星际文明的首次接触(First Contact)设定了严格的“信息隔离与技术梯度限制”协议,以避免对低级文明生态系统造成不可逆的破坏。 读者对象 本书主要面向理论物理学家、高级航天工程师、宇宙学家,以及对跨尺度工程学有深入兴趣的研究生和专业人士。阅读本书需要扎实的微积分、张量分析以及量子场论基础。 推荐语 “维德教授的这部著作,将人类对时空的理解从‘被动的观察者’推向了‘主动的重塑者’。它不仅是技术手册,更是一份对人类未来文明形态的宏大预言。” —— 阿米莉亚·科斯塔,新科学研究所所长 ---

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