Biomems and Biomedical Nanotechnology pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer Verlag

作者:Desai, Tejal (EDT)/ Bhatia, Sangeeta (EDT)

出品人:

页数:400

译者:

出版时间:2006-11

价格:$ 258.77

装帧:HRD

isbn号码:9780387255651

丛书系列:

图书标签:

• Biomems
• Biomedical Nanotechnology
• Nanotechnology
• Biosensors
• Microfluidics
• Drug Delivery
• Tissue Engineering
• Bioimaging
• Medical Devices
• Nanomaterials

好的，这是一本关于高级材料科学与工程的图书简介，该书聚焦于新兴的功能性材料及其在多个工程领域的应用，与“生物医学纳米技术”主题无直接关联。 --- 图书名称：《尖端功能材料的结构、性能与应用：从宏观到介观的跨域工程》 ISBN 暂定： 978-1-23456-789-0 版次： 第一版 页数： 约 750 页 定价： 待定 --- 图书简介 本书《尖端功能材料的结构、性能与应用：从宏观到介观的跨域工程》旨在为材料科学家、化学工程师、物理学家以及从事先进制造领域的研究人员提供一套全面且深入的知识体系。本书的核心关注点在于理解和设计具有特定、可调控功能的工程材料，这些材料的性能并非仅仅由其化学成分决定，而是深刻地根植于其微观结构、介观组织以及界面效应之中。全书内容聚焦于传统材料学范畴之外的，如智能响应、自修复、极端环境适应性以及能源存储优化等前沿课题。 全书结构清晰，逻辑严谨，从基础理论出发，逐步深入到前沿材料体系的制备、表征以及实际工程化挑战。我们坚信，现代工程的突破往往发生在材料的“设计空间”——即在原子尺度、晶界尺度和缺陷尺度上对材料行为的精确操控能力。 第一部分：功能材料的理论基础与结构调控 (Fundamentals and Structural Engineering) 本部分奠定了理解复杂功能材料行为的理论基石。 第一章：晶体结构与缺陷工程 (Crystalline Structure and Defect Engineering) 本章深入探讨了非理想晶体结构对宏观物理性质的决定性影响。内容涵盖位错理论的进阶应用、点缺陷在半导体和陶瓷中的扩散动力学，以及如何通过精确控制晶格畸变来调控电子能带结构和离子传导率。特别关注了高熵合金 (HEA) 中无序效应对机械和热稳定性的影响机制。 第二章：介观尺度的界面科学 (Mesoscale Interfacial Science) 材料的性能往往在界面处被定义。本章详细阐述了多相材料（如复合材料、异质结）中界面能、界面应力、以及相分离动力学的理论模型。重点讨论了“梯度材料”的设计原则，即如何通过控制界面过渡区（如梯度折射率材料或梯度功能材料GMM）来优化材料的应力分布和光学响应。 第三章：非晶态与高熵材料的热力学 (Thermodynamics of Amorphous and High-Entropy Systems) 相较于传统晶体，非晶态材料（如玻璃和金属玻璃）因其独特的自由体积和弛豫行为展现出超高的强度和弹性。本章将系统性地介绍超快冷却动力学、结构弛豫模型，并将其应用于设计具有特定玻璃化转变温度（$T_g$）的新型封装材料。此外，高熵材料的构效关系（Structure-Property Relationship）的统计热力学方法也将被详细解析。 第二部分：能源与环境功能材料的突破 (Breakthroughs in Energy and Environmental Functionality) 本部分聚焦于解决当前全球能源转型和可持续发展挑战的关键材料体系。 第四章：先进储能材料的界面化学 (Interfacial Chemistry in Advanced Energy Storage) 本书的重点领域之一是下一代电池技术。本章完全避开生物应用，集中探讨固态电解质的设计与挑战。内容包括：固-固界面的阻抗行为、锂枝晶的抑制机制、以及采用原位表征技术（如同步辐射X射线散射）监测充放电过程中的SEI膜（固体电解质界面膜）的演化，以提高电池的循环稳定性和安全性。 第五章：光电转换与热电材料 (Photovoltaic Conversion and Thermoelectric Materials) 本章深入研究如何通过材料结构工程来优化光吸收和载流子分离效率。对于薄膜太阳能电池，侧重于钙钛矿材料的晶界钝化技术和叠层结构优化；对于热电材料，核心在于如何通过“声子玻璃-电子晶体”的概念，解耦晶格热导率和电子输运性能，实现更高的塞贝克系数（$ZT$值）。 第六章：极端条件下的结构材料与防护涂层 (Structural Materials and Protective Coatings for Extreme Environments) 本章关注材料在高温、高压或强腐蚀环境下的服役可靠性。内容包括：陶瓷基复合材料 (CMC) 的抗氧化与抗热震设计、先进的高温合金的蠕变机制分析、以及用于核能或航空航天领域的新型高熵陶瓷 (HEC) 的制备与性能评估。重点在于理解疲劳裂纹萌生与扩展的微观断裂力学。 第三部分：智能响应与主动功能材料 (Smart Responsive and Active Functional Materials) 本部分探讨能够感知环境变化并做出可逆响应的材料系统。 第七章：形状记忆与应力驱动转换材料 (Shape Memory and Stress-Driven Transformation Materials) 深入分析马氏体相变在金属（如镍钛合金）和聚合物中的热力学驱动力。重点讨论了如何利用电场或磁场来精确控制相变过程，实现超弹性、双向形状记忆效应的设计。内容包含了先进的应力松弛模型和疲劳累积分析。 第八章：磁性功能材料与信息存储 (Magnetic Functional Materials and Information Storage) 本章探讨自旋电子学和信息存储领域的前沿材料。详细解析了巨磁阻效应 (GMR) 和隧穿磁阻效应 (TMR) 的物理机制，并介绍了斯格明子（Skyrmions） 等新型拓扑磁结构在超低功耗存储器中的应用潜力。内容涉及磁各向异性工程和畴壁动力学控制。 第九章：压电、铁电材料的介电响应与弛豫 (Dielectric Response and Relaxation in Piezo/Ferroelectrics) 本章聚焦于电场驱动的材料。研究了多铁性材料 (Multiferroics) 中电、磁、应变耦合的机理，并分析了铁电畴的动力学如何影响其开关速度和寿命。同时，探讨了通过掺杂和缺陷工程来调控居里温度和剩余极化的先进技术。 --- 本书特色 1. 跨学科融合的视角： 本书成功地将凝聚态物理、固体力学、化学热力学与工程应用紧密结合，为读者提供了一个全面的、自上而下的材料设计框架。 2. 注重介观尺度： 核心内容贯穿“介观”这一关键尺度，强调结构与性能的非线性关系，避免了停留在简单的化学配方层面。 3. 面向前沿挑战： 书中包含了对高熵材料、固态电池界面、新型磁性存储等当前研究热点的深入分析，内容具有极强的时效性和指导意义。 4. 详实的表征方法： 穿插介绍多项先进的材料表征技术（如原位TEM、同步辐射、高分辨率光谱学）在解析材料功能机理中的关键作用。 本书是材料科学与工程领域研究生、高级工程师及科研人员的理想参考书，它不仅仅是一本知识的汇编，更是一本指导未来功能材料创新的方法论指南。

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