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| 編輯推薦： |
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《纳米科学与工程中的纳米结构化》一书书介绍了现代纳米结构化的原理、方法、应用、合成、表征，并利用理论技术开展了高度微型化组件的研究，讨论了37种不同的纳米结构化方法和16种不同的纳米结构。本书包括540道章节思考题，可供读者进一步加深理解书中的学习内容。本书可供材料科学与工程、化学、机械工程等领域的技术人员阅读使用，也可供相关专业的在校师生学习参考。
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| 內容簡介： |
本书阐述了现代纳米结构化的原理、方法、应用、合成和表征，介绍了纳米技术在微型化组件中的应用，以及纳米工程和生命科学领域的最新进展。书中对37种纳米结构化方法和16种纳米结构材料进行了讨论，内容涵盖富勒烯、碳纳米管、分子机器、量子点、纳米传感器、超分子化学、树状聚合物、纳米复合物、仿生薄膜以及纳米生物技术等新兴领域，并阐明了时域中的纳米尺寸效应。本书还给出了500余道复习思考题供读者复习思考。
本书可供材料科学与工程、化学、机械工程等领域的技术人员阅读使用，也可供相关专业的在校师生学习参考。
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| 目錄：
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译丛序
译者序
序
前言
第1章引言
学习目的
1 1商用产品
1 2费曼假想——房间底部具有足够的空间
1 3关于分子组装器的Drexler-Smaller公?缏?
1 4纳米技术的发展史
1 5应用
1 6纳米技术的挑战
1 6 1微型化物理极限的基本原理
1 6 2纳米结构的热力学稳定性
1 6 3纳米结构的表征
1 7小结
复习思考题
参考文献
第2章富勒烯
学习目的
2 1发现
2 2燃烧火焰合成法
2 3晶体生长
2 4烧结
2 5有机合成法
2 6超临界齐聚反应
2 7太阳能过程
2 8电弧过程
2 9应用
2 9 1超导体
2 9 2吸附剂
2 9 3催化剂
2 9 4复合材料
2 9 5电化学体系
2 9 6合成钻石
2 10小结
复习思考题
参考文献
第3章碳纳米管（CNT）
学习目的
3 1发现
3 2CNTs的制备
3 2 1电弧放电法
3 2 2激光烧蚀法
3 2 3化学气相沉积法（CVD）
3 2 4高压一氧化碳裂解法（HIPCO）
3 2 5垂直排列管的表面介导生长
3 3CNTs的物理性质
3 4应用
3 5CNTs的形貌
3 6小结
复习思考题
参考文献
第4章纳米结构化方法
学习目的
4 1真空合成
4 2气体蒸发技术
4 3光波照射下制备三角形纳米棱柱
4 4凝聚相合成法
4 5删减法和添加法制备
4 6量子点的加工
4 7溶胶凝胶加工
4 8聚合物薄膜
4 9低温球磨
4 10原子光刻
4 11电沉积
4 12等离子体压实
4 13直写光刻
4 14纳米流体
4 15嵌段共聚物自组装的纳米结构
4 16脉冲激光沉积
4 17小结
复习思考题
参考文献
第5章材料科学中的纳米技术
学习目的
5 1适应的课程
5 2聚合物纳米复合材料
5 3铁磁流体
5 4形状记忆合金
5 5纳米线
5 6液晶
5 7非晶态合金
5 8纳米陶瓷
5 8 1盐中氢氧化物的沉淀
5 8 2无压烧结
5 9热障涂层
5 10陶瓷纳米复合材料
5 11小结
复习思考题
参考文献
第6章生命科学中的纳米技术
学习目的
6 1分子计算
6 2分子机器
6 3超分子化学
6 4生物芯片
6 5纳米阵列的数据分析
6 6序列对比与动态编程
6 7隐马尔科夫模型及其应用
6 8基因寻找和蛋白质二级结构
6 9给药的应用
6 10小结
复习思考题
参考文献
第7章仿生纳米结构
学习目的
7 1概述
7 2自组装的平衡动力学
7 3仿生材料
7 4仿生薄膜
7 5仿生膜
7 6磁性颜料
7 7仿生传感器
7 8小结
复习思考题
参考文献
第8章时域中的纳米尺寸效应
学习目的
8 1概述
8 2寻找广义傅里叶热传导定律的6个理由
8 3半无限笛卡儿和无限圆柱体和球形介质
8 3 1切比雪夫缩减或可伸缩的幂级数
8 3 2坐标系的相对论转换的方法
8 3 3无限圆柱体介质内坐标系的相对论转换方法
8 3 4无限介质中的球面坐标的相对论转换
8 4有限平板和泰特尔悖论
8 4 1有限平板的最终时间条件
8 4 2有限球体服从恒定的壁温
8 4 3有限圆柱体服从于恒定的壁温
8 5小结
复习思考题
参考文献
第9章纳米结构的表征
学习目的
9 1概述
9 2小角度X射线衍射（SAXS）
9 3透射电子显微镜（TEM）
9 4扫描电子显微镜（SEM）
9 5扫描探针显微镜（SPM）
9 6微波光谱
9 7俄歇电子显微镜（AEM）
9 8拉曼显微镜
9 9原子力显微镜（AFM）
9 10氦离子显微镜（HeIM）
9 11小结
复习思考题
参考文献
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| 內容試閱：
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译者序：
纳米技术，从诞生到现在给我们的生活带来的变革，不亚于“电力”代替“蒸汽”的变革。纳米技术在信息、能源、交通、医药、食品、纺织、环保、生物等诸多领域的应用，不仅大幅度地提升了我们的生活质量，而且衍生出新兴的高科技产业交叉领域。通俗地讲，纳米技术就是通过物理或化学方法，将物质“粉碎”成纳米级微粒，这种微粒比头发丝的十万分之一还要细，要在20万倍以上的电子显微镜下才能看得清楚。普通的材料，通过纳米化处理，将会具有更多的“神奇”特性。利用纳米材料特殊的电、磁、光、热、机械、化学、物理、力学、生物等性质，可以实现材料的多功能化，开发出新型微小器件，在电子工程、信息工程、能源工程和生物环境工程等方面发挥重要的作用。因此，掌握纳米科学与工程中的纳米结构化技术至关重要。目前国内关于纳米材料和纳米技术的书籍大多是针对纳米材料的制备方法、性能表征和应用进行讨论，能够全面介绍纳米技术的诞生、发展、应用以及新型纳米材料的制备、特性应用，纳米尺度效应的原理以及表征纳米结构的技术手段的书籍还较少。
本书首先介绍了纳米技术的诞生、发展以及应用，使读者了解纳米技术的重要性和前瞻性，然后简述了富勒烯和碳纳米管的制备、表征及其应用；其次系统阐述了纳米科学与工程中的纳米结构化方法，重点列举了纳米技术在材料、生命和生物科学中的突出表现，并深入阐明了时域中的纳米效应，使读者能够理解纳米结构化的实际应用和理论基础，最后简单介绍了表征纳米结构的实用化技术手段。本书每章前后分别附有学习目的和复习思考题，有助于读者明晰每章的重要内容，更好地掌握纳米技术的相关知识。比如，读者将会学到如何开发高性能生物芯片，如何借鉴生物仿生学开展研究工作，以及如何设计分子机器等。
本书不仅涵盖了现代纳米结构化原理、方法、表征以及利用纳米技术开展微型化组件的应用，还重点阐述了纳米工程和生命科学领域的最新进展，罗列了富勒烯、碳纳米管、分子机器、量子点、纳米传感器、超分子化学、树状聚合物、纳米复合物、仿生薄膜和仿生材料等相关知识点。纳米材料及其制备应用与纳米效应理论推导分章讲述，使读者各取所需，具有一定的特色和创新性。
阅读本书，使读者能够更好地理解纳米材料和纳米技术与我们的生活密切相关，纳米材料已成为当今世界各国研究者的热点领域之一。发展具有竞争力的纳米新技术和纳米材料新产品，加快纳米技术与信息技术、生物技术、能源、环境、海洋和空间等高新技术相结合，提高纳米技术在相关产业中的技术含量，具有重要的应用价值。
本书不仅适用于纳米材料领域的研究者，也适用于材料科学与工程、化学、机械工程和环境工程领域的高年级本科生和研究生。对于从事新型功能材料领域的工程技术人员来说，也是一本很好的参考读物。
本书的翻译工作由西安交通大学的赵铭姝（前言、第1～7章以及全书的图表、公式）和宋晓平（第8、9章）承担，并对译稿进行了校核，全书最后由赵铭姝统稿完成。由于译者水平有限，错误之处在所难免，欢迎读者批评指正。
译者
序：
预测表明，在未来的10~15年内，将有超过一百万的科学家、工程师、技术专家和相关专业人士从事与纳米科学和纳米技术相关的工作，到2015年，纳米技术产品的市场规模将达到约3万亿美元。受过纳米技术培训的工程师将会得到更高的薪酬，甚至可以与计算机硬件和化学工程师的待遇相当。事实上，几乎在我们社会经济环境中的每一个领域，纳米科学和技术都有重要的进展。
例如，我们可以期待以下进展：通过混合动力电动汽车和高度节能运输系统的发展降低通勤交通的成本；有效地收集太阳能，在沙漠地区构建高性价比的新型光伏电池；制备比铜和铝的热导率更高的新型材料；对我们医疗政策进行有效的模式转换；在纳米磁性材料中取得重大进步；取得分子计算机方面的发展。
微处理器和个人计算机的变革是我们成功将纳米技术应用于小型化组件的主要成果，现在计算速度每隔18个月翻一番，单个硅芯片中包含了越来越多的晶体管单元。现在遗传技术也表现出类似的进展，因为我们大幅度地提高了处理DNA的效率。在纳米尺度上，当发生量子力学效应时，若将其有效地利用，则能够提供完全不同于熟识的宏观作用的新型应用。
全碳空心笼状分子、富勒烯及其“细长的表亲”——碳纳米管（CNT）是稳定的同素异形体，此外，石墨烯、石墨和金刚石作为基本材料，在新型纳米应用领域中表现出令人惊奇的特性。材料的形貌是一个神奇的领域，与其结构相关的性质在产品开发和工艺过程中令人十分感兴趣，它可以使材料在可持续、环保的领域中具有先进的功能。
如果能够实现这些所有令人兴奋的先进功能，那么下一代的年轻科学家、工程师和技术人员一定要受过良好的纳米科学和技术教育，并且这种教育将会集成到化学工程专业的本科生课程中。面对这个挑战，阅读本书读者将会受到卓有成效的影响，该书颇受欢迎。如果到了下一个世纪，我们也始终需要可持续发展，那么必须要采用这样的纳米技术。
Harold Kroto
化学和生物化学系
美国佛罗里达州立大学
塔拉哈希，佛罗里达
kroto@chem.fsu.edu
www.kroto.info
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