微力无边

微力无边

作者:刘建林

出版社:清华大学

出版年:2016年5月

ISBN:9787302434542

所属分类:诗歌文集

书刊介绍

《微力无边》内容简介

iphone7手机防水是如何做到的呢? 一根钢针为何能够浮在水面上? 荷花叶子为何能够出淤泥而不染? 往盛满水的杯口继续加水而水为何不溢出? 雨后蜘蛛网上为何留下一串串晶莹的水珠? 蝉为何可以在雨中自如地飞行而不怕淋湿翅膀? 蚂蚁为何会自行聚团从而安然度过洪灾? 所有这些有趣而奇特的现象是如何发生的?又是如何启发人类“向自然学习”而进行仿生设计的? 本书的一个重要特点是摒弃了复杂的数学公式和方程描述,通篇只采用了几个必要的简单公式以辅助读者进行理解,其目的是为了通过通俗易懂的语言阐明相对复杂的物理现象的机理。因此,我们相信具有高中以上文化程度的读者均可以毫无障碍地阅读本书。此外,本书也可作为有志于研究固体力学、物理学、仿生学、微纳米材料等领域的研究人员的研究素材。
刘建林,男,1977年生于青岛。2008年1月于清华大学航天航空学院获得博士学位,现任中国石油大学(华东)工程力学系教授、博士生导师。主要研究内容包括表界面力学、仿生力学、软物质力学等。已发表的学术论文被SCI收录40余篇。

作品目录

前言
第1章:毛细和浸润现象概述
1.1、表面浸润现象
1.2、表面张力——绷在液体表面的薄膜力
1.3、曲率
1.4、光滑表面上的接触角
1.5、毛细现象
1.6、有趣的尺寸效应
1.7、粗糙固体表面上的接触角
第2章:植物身上的神奇浸润现象
2.1、莲花效应
2.2、亲水基底上产生超疏水现象的秘密
2.3、参天大树能够长多高
第3章:成功驾驭毛细力的智慧小动物
3.1、池塘里的溜冰者——水黾
3.2、水面承载能力最强的昆虫——蚊子
3.3、轻松翻越弯液面的小虫子
3.4、蚂蚁救生筏
3.5、毛细棘轮效应——水鸟喙的摄食
3.6、神奇的沙漠集水本领——纳米比亚沙漠甲虫
3.7、泥浆吸水——得克萨斯角蜥
3.8、蜘蛛网截雾取水
第4章:毛细力驱动的自组装
4.1、MEMS中的毛细黏附现象
4.2、鬼斧神工的碳纳米管自组装形貌
4.3、浑然天成的多级结构
4.3.1、壁虎的脚
4.3.2、贝壳的多级结构
4.3.3、多级毛细黏附结构
4.4、液面上互相吸引和排斥的微小物体
第5章:基于毛细效应的传感装置
5.1、悬臂梁传感器
5.2、液滴—微梁传感器
5.3、薄膜在液滴作用下的大变形
5.4、薄膜的毛细屈曲和褶皱
第6章:驱动液滴运动的司机
6.1、液滴在液体界面上的定向运动
6.2、液滴在固体表面上的定向运动
6.2.1、浸润性不对称导致的液滴运动
6.2.2、几何结构不对称导致的液滴运动
第7章:神奇的液体弹珠
7.1、液滴弹簧
7.2、液体弹珠
7.2.1、疏水性
7.2.2、在固体表面上的运动
7.2.3、弹塑性
7.2.4、褶皱和屈曲
7.2.5、强度
7.3、液体弹珠的应用
第8章:三次采油的利器——界面张力
8.1、石油概述
8.2、二次采油之后剩余油的成因
8.3、三次采油中毛细力的作用
正文参考文献
附录1、托马斯·杨的力学贡献
附录2、麦克斯韦对应用力学的贡献
附录3、细长杆弹性线模型的发展历史
附录4、表面浸润的机制:最小作用量原理
图片来源

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