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出版者:

作者:Barbucci, Rolando 编

出品人:

页数:212

译者:

出版时间:2008-12

价格:$ 79.04

装帧:

isbn号码:9788847011038

丛书系列:

图书标签:

Hydrogels
Biomaterials
Polymer Chemistry
Materials Science
Drug Delivery
Tissue Engineering
Wound Healing
Smart Materials
Controlled Release
Hydrogel Properties

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具体描述

This book is the result of an International conference gathering the most recents results in this field. The studies on Biohydrogels have had a rapid, exponential evolution in the last decades. Starting from one of the first applications of hydrogels in surgery, polyvinylalcohol crosslinked with formaldehyde under the trade name of Ivalon, we passed through PolyHema hydrogels as contact lens materials, hydrophilic polyurethanes (HPU), biodegradable hydrogels for both reconstructive surgery and pharmaceutical delivery systems, and finally more recently, one decade old, the thermoreversible and transient network hydrogels. Of course all these classes of hydrogels have been always and continuously studied, improving their performance and field of applications. Recently, most of them have been used as scaffolds for cells, even stem ones, for regenerative applications (tissue engineering). Nevertheless hydrogels are odd materials and many studies still have to be carried out to fully understand their behaviour from mechanical, physicochemical and biological point of view.

好的，这是一份针对一本名为《Hydrogels》的书籍，但内容完全不涉及水凝胶的书籍简介，重点突出其他领域的深度探索。 --- 《宏观结构与微观秩序：物质形态的演变与控制》一、导言：探寻物质世界的边界本书旨在带领读者跨越传统材料科学的学科壁垒，深入探讨在自然界与工程实践中普遍存在的复杂物质形态的形成、演化及其内在的调控机制。我们关注的焦点不在于单一的化学组分，而在于物质在不同尺度上所展现出的结构与功能的涌现特性。从宇宙尘埃的聚集规律到地球深层流体的动力学，再到人造材料的复杂构筑，本书提供了一个全新的视角，审视物质如何通过自组织、相分离与界面效应构建起宏观可观测的特性。我们将物质的“形态”定义为跨越纳米、微米乃至宏观尺度的结构布局及其动力学行为的统一体现。这种形态决定了物质对外部刺激（如力、热、电磁场）的响应方式，是理解和设计先进功能材料的关键。本书将重点剖析那些不依赖于经典高分子网络结构，而是由颗粒组装、软晶体结构或复杂流体动力学所主导的系统的演变路径。二、颗粒组装：从无序到有序的转变本书的第二部分深入研究了胶体与颗粒体系的静力学和动力学。不同于均匀溶液或连续介质，颗粒悬浮液和浓缩体系因其固有的离散性，表现出高度非线性的行为。我们首先探讨了非球形颗粒的组装行为。当颗粒几何形状偏离理想球体时（如棒状、盘状、椭球体），它们之间的拓扑相互作用和空间位阻效应被极大地放大。这导致了远超经典球形颗粒体系的复杂自组织现象，例如液晶态的形成、链状或层状结构的稳定。我们详细分析了这些结构如何受颗粒间排斥力、范德华力以及外部剪切场的影响而发生不可逆转的转变。通过先进的模拟技术，我们揭示了在特定浓度下，系统如何通过局部重排，从无序的“玻璃态”过渡到具有长程有序的“晶体相”或“玻璃态晶体”。随后，我们转向响应性颗粒系统。这些系统中的颗粒本身具有可调控的表面性质。例如，带有特定电荷或亲疏水基团的纳米颗粒，其聚集行为可以通过微小的pH值、离子强度或温度变化而瞬间改变。我们将重点放在了“智能”界面的设计上，探讨如何利用这些界面特性实现对宏观流变性能的精确调控，例如开发可逆凝胶化或刺激响应型油墨。三、复杂流体动力学：剪切场下的非牛顿行为第三部分将焦点置于流体系统的宏观响应，特别是当流体表现出显著的非牛顿特性时。我们对高浓度悬浮液和乳液的流变学进行了深入剖析。在这些系统中，流体粘度不再是恒定的，而是依赖于施加的剪切速率。本书详尽阐述了粘弹性行为的起源，即流体中分散相或结构单元在受力时产生的时间依赖性形变。我们引入了先进的本构方程，用以描述这些系统在剪切稀化、屈服应力以及触变性（Thixotropy）等现象中的动态恢复过程。此外，我们对复杂界面上的物质输运进行了建模。当流体流经多孔介质或在狭窄通道中流动时，界面张力梯度和毛细效应成为控制物质迁移的关键因素。我们探讨了润湿性如何影响多相流的通道选择性，以及在微重力或高压环境下，这些流体系统的稳定性与相分离机制。例如，对油气开采中非均相流体的渗流过程的分析，揭示了宏观渗透率如何受微观孔隙结构和界面捕获现象的共同制约。四、界面工程与结构拓扑的关联本书的第四部分将视野扩展到二维界面对三维结构的影响。界面是物质相遇的地方，也是控制宏观性能的决定性区域。我们探讨了薄膜沉积与表面形貌演化。在原子层沉积（ALD）或化学气相沉积（CVD）过程中，如何精确控制薄膜的厚度和晶体取向，从而实现对电子器件性能的优化。我们关注了表面能驱动的重构，以及在温度梯度下晶界迁移的动力学过程。更进一步，我们研究了拓扑结构在材料功能中的作用。例如，如何设计具有特定拓扑缺陷（如涡旋或畴壁）的材料，以引导电荷的传输或光子的传播。我们分析了这些拓扑结构对材料的整体热导率和介电性能的影响，强调了从微观缺陷控制宏观响应的工程方法论。五、展望：从形态学到功能实现总结部分，本书回顾了物质形态、结构动力学与宏观功能之间的深刻联系。我们强调，未来的材料设计将越来越依赖于对复杂尺度间相互作用的理解。从颗粒自组装到复杂流体的非线性响应，再到界面拓扑的精确调控，本书提供了一套跨学科的分析框架，旨在激励研究人员和工程师超越传统化学定义的限制，专注于物质“如何被组织”而非“由什么组成”来进行创新。本书为那些致力于设计具有特定动态行为和多尺度响应特性的新型功能体系的读者，提供了坚实的理论基础和前沿的研究视角。