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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