Nanofabrication Towards Biomedical Applications pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Kumar, Challa S. S. R. (EDT)/ Hormes, Josef (EDT)/ Leuschner, Carola (EDT)

出品人:

页数:442

译者:

出版时间:2005-5

价格:224.00 元

装帧:HRD

isbn号码:9783527311156

丛书系列:

图书标签:

纳米制造
生物医学应用
纳米技术
生物材料
医学工程
纳米医学
生物传感器
药物递送
组织工程
微纳加工

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具体描述

This book focuses on the materials, synthetic methods, tools and techniques being developed in the nanoregime towards the life sciences -- in particular biology, biotechnology and medicine.

Readers from materials science, engineering, chemistry, biology and medical backgrounds will find detailed accounts of the design and synthesis of nanomaterials and the tools and techniques involved in their production for applications in biology, biotechnology and medicine.

《尖端材料科学与工程：从基础理论到前沿应用》图书简介本书全面深入地探讨了现代材料科学与工程领域的核心概念、关键技术以及新兴的研究方向。全书结构严谨，内容涵盖了材料的结构-性能关系、制备工艺、表征方法以及在不同工程领域中的实际应用，旨在为材料学、化学工程、机械工程等相关专业的学生、研究人员和工业界专业人士提供一本权威且实用的参考读物。第一部分：材料科学基础与热力学本部分首先回顾了材料科学的基本原理，重点讲解了晶体结构、缺陷理论以及材料的微观结构如何决定其宏观性能。深入探讨了材料的热力学基础，包括相平衡、相变动力学以及能量驱动的材料演化过程。特别关注了在极端条件下（如高温、高压或强辐射环境）材料的热力学行为和稳定性分析。此外，还详细阐述了统计力学在理解材料特性中的应用，包括原子尺度的模拟方法和预测材料性能的理论模型。第二部分：先进材料的制备与加工技术本部分聚焦于现代材料的精密制备技术。内容涵盖了传统方法（如熔炼、铸造、粉末冶金）的优化与改进，以及面向未来需求的高端制造技术。薄膜技术：详细介绍了物理气相沉积（PVD，包括溅射、蒸发）和化学气相沉积（CVD）的原理、设备和工艺控制。讨论了原子层沉积（ALD）在实现亚纳米级厚度和均匀性控制方面的独特优势，及其在电子器件和功能涂层中的应用。增材制造（3D打印）：重点分析了激光选区熔化（SLM）、电子束熔化（EBM）等金属增材制造技术，以及聚合物和陶瓷的3D打印方法。讨论了工艺参数对打印部件微观组织、残余应力和最终机械性能的影响。纳米结构材料的合成：阐述了自下而上的（如化学合成法、溶胶-凝胶法）和自上而下的（如机械研磨法）合成策略，用于制备量子点、纳米线、碳纳米管和二维材料（如石墨烯、过渡金属硫化物）。第三部分：结构材料的力学行为与设计本部分深入研究了结构材料在复杂载荷下的响应。内容覆盖了从宏观到微观尺度的断裂力学、疲劳、蠕变和塑性变形机理。先进金属合金：探讨了高熵合金（HEAs）、形状记忆合金以及先进钢材的微观结构演变及其在极端载荷下的性能提升。复合材料力学：详细分析了纤维增强复合材料（FRC）和颗粒增强复合材料的界面行为、宏观力学模型（如混合法则、细观模型）以及失效模式。重点讨论了用于航空航天和土木工程的新型轻质高强复合材料的设计原则。多尺度建模：介绍了如何利用分子动力学（MD）、有限元法（FEM）和晶格玻尔兹曼法（LBM）等计算工具，实现从原子尺度到工程尺度的性能预测和材料设计闭环。第四部分：功能材料与器件集成本部分着眼于材料在信息技术、能源和环境领域中的关键作用。电子与磁性材料：阐述了半导体材料的掺杂与能带工程，重点讨论了铁电体、压电体和磁性隧道结（MTJ）的物理特性，及其在存储器和传感器中的应用。能源转换材料：深入分析了用于锂离子电池、固态电池的电极和电解质材料，燃料电池催化剂的结构设计，以及高效光伏电池（如钙钛矿电池）的材料体系。光学与光电子材料：涵盖了透明导电氧化物、稀土发光材料以及有机发光二极管（OLED）的载流子传输机制和器件结构优化。第五部分：材料的先进表征技术本部分系统介绍了用于探究材料结构、成分和性能的现代分析工具。显微成像技术：详细讲解了扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）及其高分辨率（HRTEM）和谱学分析（如EDS、EELS）的应用。探讨了聚焦离子束（FIB）在样品制备和微区分析中的关键作用。光谱与衍射技术：阐述了X射线衍射（XRD）在晶相分析和残余应力测量中的应用，以及拉曼光谱、X射线光电子能谱（XPS）在表面化学态分析中的优势。动态与原位表征：强调了在实际工作条件下（如原位拉伸、加热、电化学循环中）进行材料表征的重要性，以捕捉材料的动态演变过程。总结与展望本书在总结现有知识体系的同时，展望了材料科学与工程领域未来的挑战与机遇，特别是人工智能在材料发现、高通量实验设计中的融合应用，以及可持续材料开发和循环经济对材料设计的新要求。通过大量的案例分析和最新的研究进展介绍，本书致力于培养读者解决复杂工程问题的能力，推动材料技术的持续创新。