Nanomaterials and Nanosystems for Biomedical Applications pdf epub mobi txt 電子書 下載2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Mozafari, M.Reza 編

出品人:

頁數:184

译者:

出版時間:2007-10

價格:$ 190.97

裝幀:

isbn號碼:9781402062889

叢書系列:

圖書標籤:

• Nanomaterials
• Nanosystems
• Biomedical Applications
• Nanomedicine
• Drug Delivery
• Tissue Engineering
• Biosensors
• Nanotechnology
• Biomaterials
• Medical Devices

《仿生智能材料與軟體機器人的前沿探索》 書籍簡介 本書深入剖析瞭仿生智能材料和軟體機器人領域的最新研究進展、核心理論及其在生物醫學工程、環境監測和先進製造等前沿方嚮的創新應用。全書聚焦於如何從自然界中汲取靈感，設計和製造具有自適應、自修復、多功能集成特性的新型智能係統。 第一部分：仿生智能材料的構築原理與調控 第一章：自然界中的智能響應機製 本章首先追溯瞭自然界中生命體如何利用復雜的分子結構實現環境感應與高效響應的機製，例如植物的嚮光性、動物皮膚的變色僞裝以及微生物的趨化運動。重點探討瞭這些生物學現象背後的物理化學原理，為工程學應用奠定理論基礎。本章詳細分析瞭從微米到納米尺度上，生物界麵如何精確調控材料的錶麵能、潤濕性及機械性能，以實現與外部環境的動態交互。 第二章：新型刺激響應性高分子凝膠與復閤材料 本章聚焦於用於構築智能係統的核心骨架材料。詳細闡述瞭pH、溫度、光照、電場以及特定生物分子等多種外部刺激如何精確誘導高分子凝膠和彈性體的相變、溶脹或收縮行為。著重介紹瞭新型交聯劑的引入、納米填料的復閤策略，以及如何通過精確控製網絡結構來定製材料的響應速度、靈敏度和滯後性。特彆討論瞭水凝膠在生物相容性和生物活性分子負載方麵的最新突破。 第三章：磁性、光敏與電活性復閤材料的界麵工程 深入探討瞭如何通過在聚閤物基體中集成無機納米粒子（如磁性鐵氧化物、量子點、導電聚閤物）來賦予材料外部驅動能力。詳細描述瞭磁響應材料的磁化率調控、光熱效應的轉化效率優化，以及電活性材料中電荷傳輸路徑的設計。本章強調瞭界麵控製在提高復閤材料宏觀性能中的關鍵作用，包括界麵應力傳遞、填料分散均勻性以及長期穩定性的保障。 第二部分：軟體機器人的設計、驅動與控製 第四章：無剛性驅動器與執行機構的設計範式 本章係統梳理瞭當前軟體機器人驅動係統的主要技術路綫，包括外部驅動（如流體驅動、磁場驅動）和自驅動（如化學能驅動、電化學驅動）。詳盡解析瞭氣動軟體肌肉（Pneumatic Artificial Muscles, PAMs）的結構優化、應力分布分析以及柔性驅動器的拓撲設計。對於新型驅動方式，如電驅動聚閤物（Dielectric Elastomers, DEs）和形狀記憶閤金（SMA）驅動器，本章從能量轉換效率和驅動密度角度進行瞭深入對比和評估。 第五章：集成傳感、反饋與智能控製係統 軟體係統要實現復雜任務，必須具備環境感知能力。本章專注於將傳感功能無縫集成到柔性結構中的技術，包括拉伸型電阻傳感器、壓電傳感器和光縴傳感器在軟體結構中的應變監測。此外，深入討論瞭如何利用非綫性動力學模型和機器學習算法來處理軟體機器人的高維自由度問題，實現精確的姿態控製、路徑規劃和閉環反饋。 第六章：多尺度、多功能軟體機器人的集成製造 本章關注如何將復雜的智能材料與驅動、傳感組件整閤到統一的機器人平颱中。詳細介紹瞭增材製造（3D/4D打印）技術在快速原型製作和功能層級集成中的核心應用，特彆是涉及多種材料和復雜內部通道的打印策略。探討瞭如何通過4D打印技術實現材料在特定刺激下的自組裝和結構重構，從而賦予機器人“形態記憶”和“自適應變形”能力。 第三部分：前沿交叉應用與未來展望 第七章：仿生柔性電子設備與人機交互界麵 本章探討瞭仿生智能材料在可穿戴電子設備和柔性電子中的應用。重點介紹瞭高彈性電子皮膚（E-Skin）的應變傳感和觸覺反饋機製。分析瞭基於離子凝膠和導電聚閤物的電化學晶體管在構建低功耗、高穩定性的柔性電路中的潛力。討論瞭如何通過這些設備實現自然、直觀的人機交互界麵，例如智能假肢的觸覺反饋係統。 第八章：環境響應型自修復與自清潔係統 關注材料的魯棒性和長期服役能力。本章詳細介紹瞭利用動態共價鍵、超分子相互作用或微膠囊技術實現的自修復聚閤物材料。分析瞭不同修復機製的效率、速度和對材料機械性能的恢復程度。同時，探討瞭模仿荷葉效應（超疏水/超親水）的錶麵功能化技術，用於設計自清潔和抗汙染的軟體結構。 第九章：軟體機器人與生物係統的接口：生物工程新方嚮 本章展望瞭軟體機器人技術在生物醫學領域的最具前景的應用。討論瞭微型軟體機器人（Micro-soft Robots）在精準藥物遞送、微創手術導航中的潛在優勢。分析瞭如何設計具有生物相容性、可降解性的軟體支架，用於組織工程和再生醫學，以及如何利用這些係統模擬生理環境進行細胞行為研究。 結論與展望 本書總結瞭當前仿生智能材料與軟體機器人領域的關鍵挑戰，包括驅動效率的提升、長時間運行的可靠性驗證、以及多模態傳感與決策能力的集成。展望瞭未來研究將集中於開發更加通用、自主學習型的智能係統，以期在復雜、動態和非結構化的環境中實現更高級彆的自主作業能力。本書旨在為從事材料科學、機械工程、生物醫學工程及控製科學的研究人員和工程師提供一份全麵的理論參考和創新藍圖。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆