Micro- and Nanoengineering of the Cell Microenvironment pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Khademhosseini, Ali (EDT)

出品人:

页数:480

译者:

出版时间:2008-3

价格:$ 202.27

装帧:

isbn号码:9781596931480

丛书系列:

图书标签:

细胞微环境
微纳工程
生物材料
细胞生物学
组织工程
纳米技术
生物医学工程
微流控
细胞培养
生物物理学

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具体描述

Emerging cell-based technologies have brought us to the brink of incredible biomedical advances like artificial skin and organ tissue generation. This state-of-the-art work brings bioengineers to the cutting edge of the micro and nanotechnologies involved. It covers the latest microfabrication and material synthesis developments that are paving the way to a whole new generation of diagnostic and therapeutic tools. Written by a "who's who" of pioneers in the field, the volume covers groundbreaking advances in microfluidic devices, surface patterning, 3D scaffolds, and techniques for engineering cellular mechanical properties and topography. The book systematically reviews emerging applications, including assisted fertilization and the bioengineering of neural, vascular, cardiac, cartilage, and bone tissues.

好的，以下是一本关于高级材料科学与应用的图书简介，内容将围绕前沿材料的制备、表征、模拟及其在能源、环境和生物医学领域的创新应用展开，力求内容详实、专业且不涉及“Micro- and Nanoengineering of the Cell Microenvironment”一书的具体内容。 --- 《前沿功能材料的合成、结构调控与多尺度表征》图书简介一、概述与定位本书《前沿功能材料的合成、结构调控与多尺度表征》是一部深入探讨现代材料科学核心议题的专业著作。它系统地梳理了当前学术界和工业界高度关注的功能性无机、有机及复合材料的最新研究进展，重点聚焦于材料的原子级/分子级精准合成方法、微观结构与宏观性能之间的定量关系，以及多尺度表征技术在揭示复杂材料行为中的关键作用。本书旨在为材料学、化学、物理学、化学工程、电子工程及相关交叉学科的高年级本科生、研究生以及科研人员提供一本兼具理论深度和实验指导意义的参考书。内容涵盖了从基础理论建模到尖端实验技术应用的完整链条，强调材料的“设计-合成-表征-应用”的闭环优化。二、核心内容模块详述全书内容结构严谨，分为六大核心部分，共计二十章：第一部分：先进材料的理性设计与计算模拟基础 (Principles of Rational Design and Computational Modeling) 本部分奠定了理解功能材料的基础理论框架。第一章：材料基因组计划与高通量筛选：介绍了基于大数据和机器学习加速新材料发现的策略，包括密度泛函理论（DFT）在预测材料电子结构和热力学稳定性中的应用。第二章：相场法与相变动力学：深入探讨了用于模拟材料生长、晶界迁移和相分离过程的相场模型（Phase Field Modeling），特别关注在非平衡条件下的动力学行为。第三章：多尺度模拟的耦合策略：详细阐述了如何有效耦合从量子力学（QM）到经典分子动力学（MD）再到有限元分析（FEA）的计算模型，以模拟跨越多个时间与空间尺度的材料响应。第二部分：复杂结构材料的精确合成技术 (Precision Synthesis Techniques for Structurally Complex Materials) 本部分聚焦于实现特定结构和形貌的先进合成方法。第四章：溶剂热与水热合成的高级控制：超越传统方法，探讨在超临界或亚临界流体中对晶体成核与生长动力学的精确调控，以获得单分散纳米晶体。第五章：原子层沉积（ALD）与化学气相沉积（CVD）的界面工程：详细分析了ALD在薄膜厚度、组成和界面亲和力上的原子级控制能力，并讨论了等离子体增强（PEALD/PECVD）在低温沉积高性能材料中的应用。第六章：模板导向与自组装策略：阐述了利用软模板（如嵌段共聚物、表面活性剂）或硬模板（如多孔氧化铝、离子交换树脂）引导材料形成复杂介孔结构或有序超结构的方法。第三部分：能源转换与存储材料的性能优化 (Performance Enhancement in Energy Conversion and Storage Materials) 本部分专注于材料在关键能源技术中的前沿应用。第七章：高效电催化剂的界面设计：研究贵金属替代品（如单原子催化剂、高熵合金）在析氢反应（HER）和氧还原反应（ORR）中的活性位点工程，重点讨论载体与活性中心之间的电子耦合效应。第八章：固态电解质的离子传导机制与界面稳定性：分析了基于硫化物、氧化物和聚合物的固态电解质的晶格缺陷工程对锂离子/钠离子迁移率的影响，并讨论了与电极接触的化学兼容性问题。第九章：光伏材料的缺陷钝化与载流子动力学：针对钙钛矿太阳能电池，深入探讨了表面钝化剂（如有机胺、二维层状材料）如何抑制非辐射复合，以及瞬态吸收光谱如何量化载流子寿命。第四部分：环境净化与可持续材料 (Environmental Remediation and Sustainable Materials) 本部分关注材料在解决环境挑战中的创新作用。第十章：光催化剂的可见光响应性调控：探讨了通过元素掺杂、构建异质结或表面等离激元效应来拓宽材料光吸收范围至可见光区域的策略，以实现污染物的高效降解。第十一章：吸附分离材料的孔隙结构与选择性：研究金属有机框架（MOFs）和共价有机框架（COFs）的拓扑结构设计，用于高效捕获二氧化碳或选择性去除水中的微量污染物。第十二章：环境友好型传感器的构建：介绍了基于二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）的电化学或光学传感器，用于实时、灵敏地监测环境中的痕量重金属离子或挥发性有机物（VOCs）。第五部分：多尺度结构表征的尖端方法 (State-of-the-Art Techniques for Multi-Scale Characterization) 本部分是全书的理论与实践核心，详细介绍了如何利用先进工具解析材料的结构-性能关系。第十三章：同步辐射光源下的结构解析：重点介绍高能X射线衍射（XRD）在原位观察材料反应过程中晶体结构演变的应用，以及X射线吸收谱（XAS）对局部电子态和配位环境的敏感性。第十四章：先进透射电子显微镜（TEM）技术：深入讲解球差校正TEM在原子分辨率成像中的应用，特别是同步采集的能量色散X射线谱（EDS）和电子能量损失谱（EELS），如何提供元素分布和化学价态的二维图谱。第十五章：中子散射在软物质和磁性材料中的应用：阐述了中子作为探针的独特优势，尤其是在研究锂离子在电解质中的扩散路径以及磁性薄膜的自旋结构时。第十六章：原位/动态表征技术：着重介绍在实际工作条件下（如施加电场、温度变化、气体气氛下）同步进行的表征技术，例如原位拉曼光谱、原位电化学测试与微观成像的联用。第六部分：先进材料的应用案例与未来展望 (Case Studies and Future Perspectives) 第十七章：柔性电子器件中的应变敏感材料：讨论了导电聚合物、金属纳米线网络在高应变下的导电机制和疲劳特性。第十八章：智能响应性材料的驱动机制：涉及形状记忆合金、可逆交联聚合物在温度、pH或光照刺激下的宏观形变与微观弛豫过程。第十九章：生物相容性与可降解聚合物的界面控制：侧重于材料表面化学修饰对细胞粘附、蛋白质吸附的影响，探讨如何通过聚合度或交联密度调控其降解速率。第二十章：材料科学的交叉前沿与伦理考量：对未来十年功能材料领域可能出现的颠覆性技术（如量子点集成、拓扑绝缘体应用）进行前瞻性分析，并简要提及数据共享与科研伦理规范。三、写作风格与特色本书的风格严谨且高度专业化，每一章节均辅以大量的实验数据图表、计算模型示意图和关键方程式推导。它不仅仅是知识的罗列，更注重培养读者批判性思维和解决实际工程问题的能力。大量引用了近五年内国际顶级期刊的突破性工作，确保内容的时效性和前沿性。特别值得一提的是，本书的特色在于强调结构-性能-合成之间的三角关系，指导研究人员如何从目标性能反推所需的原子/微观结构，并选择最合适的合成路径。