納米科學與技術：微納流控芯片實驗室 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林炳承 著

圖書標籤:

• 納米科學
• 納米技術
• 微納流控
• 芯片實驗室
• 生物芯片
• 微流控芯片
• 分析化學
• 生物工程
• 醫學工程
• 材料科學

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030383549

版次：1

商品编码：11322594

包装：平装

丛书名： 纳米科学与技术/国家出版基金项目

开本：16开

出版时间：2013-09-01

用纸：胶版纸

页数：442

字数：580000

正文语种：中文

編輯推薦

適讀人群 ：化學、生命科學和材料科學各分支學科及微機電係統（MEMS）加工等領域的科研和技術人員，以及高校、科研院所相關專業研究生
全書顧及瞭從思想、內容到邏輯、文字的方方麵麵，反復推敲，再三斟酌，力求引證梳理兼有，綜閤分析並重，跡淺意深，言近旨遠

內容簡介

　　《納米科學與技術：微納流控芯片實驗室》共分15章，包括微流控芯片的各種基礎技術和主要應用，其中，對近年來研究團隊極為專注並頗有貢獻的液滴芯片、紙芯片和器官芯片等新興技術以及芯片在模式生物、微納材料等重要領域的應用，都安排專門章節，予以重點介紹。書中提供的大量案例和彩圖，全部來源於作者研究團隊成員的一綫工作。
　　緒論為全書之綱。作者力圖以全新視角並從戰略高度，詮釋對這一新興科學技術的理解和展望，既濃縮瞭積纍，更傾注瞭心血。前言和後記則係傾力而成，闡明背景，傳達思想，是全書的重要組成部分。
　　《納米科學與技術：微納流控芯片實驗室》可供化學、生命科學和材料科學各分支學科以及微機電係統（MEMS）加工等領域的科研和技術人員閱讀，也可作為高校、科研院所相關專業研究生的教材。

作者簡介

　　林炳承，博士，中國科學院大連化學物理研究所研究員，大連理工大學教授，芯片實驗室研究大連中心（籌）主任；英國皇傢化學會會士.德國洪堡基金（AvH）學者，日本學術振興會（JSPS）研究員：Electrophoresis雜誌副主編，Labon以Chip雜誌第四屆編委，國際微分離分析戰略委員會委員。
　　早年緻力於毛細管電泳等分離分析研究，20世紀90年代後期開始從事微流控芯片及其應用研究。已發錶論文330餘篇，齣版《微流控芯片實驗室》等中文著作6部，主編Microfluidics: Technologies and Applications等英文著作、年刊和專輯6部（期）；申請或持有微流控芯片領域專利50餘項；培養博士、碩士研究生50餘名，博士後近十名；全國優秀博士學位論文指導教師（2001）；先後獲遼寜省自然科學奬一等奬（2002），遼寜省科技進步奬一等奬（2007）和國傢科學技術進步奬二等奬（2010）；國務院特殊津貼專傢。

內頁插圖

目錄

《納米科學與技術》叢書序
前言

第1章 緒論
1.1 微流控芯片的研究背景
1.2 微流控芯片的戰略意義
1.3 林林總總的微流控芯片實驗室
1.4 基於微流控芯片的微流體力學
1.5 納流動和納流控芯片
1.6 微流控芯片和産業轉型
參考文獻

第2章 一般芯片材料與芯片製作技術
2.1 常用微流控芯片材料與性能
2.2 芯片製作環境
2.3 矽、玻璃和石英芯片的製作和評估
2.3.1 薄膜材料和沉積技術
2.3.2 光刻掩模的製作
2.3.3 光刻的一般步驟
2.3.4 腐蝕方法及特性
2.3.5 去膠
2.3.6 打孔
2.3.7 封接
2.3.8 矽、玻璃和石英芯片的評估（案例一）
2.4 高分子聚閤物芯片的製作和評估
2.4.1 熱壓法
2.4.2 模塑法
2.4.3 注塑法
2.4.4 LIGA技術
2.4.5 激光燒蝕法
2.4.6 軟光刻法
2.4.7 打孔
2.4.8 封接
2.4.9 高分子聚閤物芯片評估（案例二）
2.5 水凝膠聚閤物芯片的研製（案例三）
2.5.1 水凝膠
2.5.2 水凝膠立體微圖案
2.5.3 水凝膠立體微圖案用於細胞培養
2.5.4 水凝膠平麵微圖案
2.5.5 以水凝膠為基礎材料的微流控芯片
2.5.6 水凝膠芯片中細胞共培養
參考文獻

第3章 紙質芯片材料與芯片製作技術
3.1 紙質微流控芯片
3.2 二維微流控紙芯片的製作
3.2.1 光刻法
3.2.2 繪圖法
3.2.3 打印法
3.2.4 其他製作方法
3.3 三維紙質微流控芯片的製作
3.3.1 雙麵粘貼法
3.3.2 摺疊壓緊法
3.3.3 噴膠粘貼法
3.4 紙質微流控芯片的檢測
3.4.1 比色檢測
3.4.2 電化學檢測
3.4.3 化學發光檢測
3.4.4 電化學發光檢測
3.4.5 免疫檢測
3.5 噴蠟打印硝酸縴維素膜紙質微流控芯片研製（案例一）
3.5.1 硝酸縴維素膜
3.5.2 噴蠟打印製備硝酸縴維素膜紙芯片流程
3.5.3 噴蠟打印製備硝酸縴維素膜紙芯片條件優化
3.5.4 硝酸縴維素膜紙芯片的性能考察
3.5.5 硝酸縴維素膜紙芯片在蛋白質包被中的應用
3.6 以硝酸縴維素膜紙芯片為基質研製液塑PDMS芯片（案例二）
3.6.1 用硝酸縴維素膜紙芯片液塑製備PDMS芯片的流程
……

第4章 微流體控製與驅動技術
第5章 進樣及樣品前處理技術
第6章 微混閤和微反應技術
第7章 微分離技術
第8章 微液滴技術
第9章 檢測技術
第10章 微流控芯片在核酸研究中的應用
第11章 微流控芯片在蛋白質研究中的應用
第12章 微流控芯片在離子和小分子研究中的應用
第13章 微流控芯片在細胞研究中的應用
第14章 微流控芯片在模式生物（綫蟲）研究中的應用
第15章 微流控芯片在微納材料研究中的應用

索引
後記

前言/序言

好的，這是一本關於高級材料科學與工程的圖書簡介： --- 先進材料與結構設計：從原子尺度到宏觀應用 導言：重塑物質世界的基石 在人類文明的演進曆程中，對材料的理解和掌握始終是推動技術進步的核心驅動力。從青銅時代的冶金術到現代的半導體技術，每一次材料科學的飛躍都深刻地改變瞭我們的生活方式和社會結構。本書《先進材料與結構設計：從原子尺度到宏觀應用》旨在係統性地梳理當前材料科學與工程領域的前沿進展，聚焦於如何通過精細控製材料的微觀結構和界麵行為，實現特定宏觀性能的調控與優化。 本書超越瞭傳統材料學科的範疇，強調跨學科的融閤，特彆是材料學、物理學、化學、力學以及計算科學的深度交叉。我們不再滿足於發現自然界已有的材料，而是緻力於設計和閤成具有特定功能和優異性能的新型物質實體。 第一部分：基礎理論與原子尺度調控 本部分構建瞭理解先進材料行為的理論框架，深入探討瞭材料的本徵性質如何從原子和電子層麵湧現齣來。 第一章：晶體結構與缺陷工程 本章詳細剖析瞭晶體結構的熱力學與動力學基礎，重點討論瞭點缺陷、綫缺陷和麵缺陷（如晶界）對材料宏觀性能（如強度、導電性、擴散速率）的關鍵影響。我們將介紹如何通過精確的熱處理和輻照技術，實現對缺陷族群的定量控製與“缺陷工程”，從而優化閤金的強化機製和陶瓷的燒結行為。 第二章：電子結構與能帶理論在功能材料中的應用 深入探討固態物理中的能帶理論，闡明瞭半導體、導體和絕緣體性能差異的微觀根源。重點內容包括：如何通過摻雜（doping）和異質結（heterojunction）的構建，精細調控材料的費米能級和載流子輸運特性，為下一代光電器件和儲能器件奠定理論基礎。同時，介紹密度泛函理論（DFT）等計算方法在預測新型電子結構材料性質中的應用。 第三章：界麵與錶麵科學 材料的性能往往受製於其界麵行為。本章著重分析瞭材料界麵（固-固、固-液、固-氣）的物理化學性質，包括界麵能、界麵擴散和界麵反應動力學。通過對錶麵能的調控，我們探討瞭潤濕性、催化活性和腐蝕防護的機理，為塗層設計和薄膜沉積工藝提供瞭理論指導。 第二部分：高性能結構材料的革新 本部分聚焦於對承載、防護等結構功能至關重要的材料體係，探討如何突破傳統材料的性能極限。 第四章：超高強度與韌性金屬閤金設計 本章迴顧瞭高熵閤金（HEAs）的概念，並將其與傳統的鎳基或鐵基超級閤金進行對比分析。核心內容是多尺度強化機製的集成設計，包括利用納米沉澱相、孿晶界、以及形變誘導相變等機製，實現強度、塑性與疲勞壽命的協同提升。此外，詳細討論瞭增材製造（3D打印）對新型復雜金屬結構件成形工藝的革命性影響及其帶來的微觀組織控製挑戰。 第五章：先進陶瓷與復閤材料的力學行為 探索陶瓷材料在極端溫度和高載荷環境下的失效模式，特彆是脆性斷裂、蠕變和熱震的抵抗機製。重點介紹瞭陶瓷基復閤材料（CMCs）的增韌技術，如縴維增強、顆粒增強和梯度結構設計，以提高其斷裂韌性和可靠性。 第六章：智能與自適應結構材料 關注那些能夠響應外部刺激（如溫度、電場、磁場、應力）並改變自身性能的材料。內容涵蓋形狀記憶閤金（SMAs）、壓電材料和磁彈性材料的本構關係和器件化設計，應用於振動控製、傳感器以及軟體機器人等前沿領域。 第三部分：功能性材料的定製與集成 本部分側重於具有特定電、光、磁、熱功能的材料體係的開發與應用集成。 第七章：能源轉換與存儲材料 係統分析瞭鋰離子電池、固態電池、燃料電池和光伏電池等關鍵能源技術的材料瓶頸。內容包括：高容量電極材料的結構設計（如矽基負極的體積膨脹控製）、高離子電導率固態電解質的開發，以及高效光吸收材料（如鈣鈦礦）的穩定性與壽命提升策略。 第八章：磁性與拓撲材料 深入研究鐵磁性、反鐵磁性以及亞鐵磁性材料的微觀機理。重點介紹自鏇電子學（Spintronics）的基礎，以及如何利用材料的拓撲性質（如拓撲絕緣體、拓撲半金屬）實現無耗散的電流傳輸，為超低功耗電子器件的未來發展鋪平道路。 第九章：光學與光子晶體材料 探討如何通過周期性排列結構或梯度摺射率分布，實現對光子流的精確控製。內容涵蓋光子晶體的帶隙理論、超材料（Metamaterials）的設計原理，以及在光通信、傳感和隱身技術中的潛在應用。 結論：邁嚮可製造性與可持續性 本書最後強調，先進材料的開發不僅需要卓越的性能，更需要考慮其可製造性（Manufacturability）和環境可持續性。我們將討論綠色閤成路綫、循環利用技術，以及計算材料學如何加速從“試錯法”到“目標導嚮設計”的轉變，確保新材料的研發能夠真正服務於社會的可持續發展目標。 --- 目標讀者： 本書麵嚮高年級本科生、研究生、材料科學傢、工程師以及從事高性能器件研發的科研人員。需要具備基礎的物理、化學和材料科學知識。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書純粹是因為它的名字聽起來非常酷炫！“納米科學與技術”本身就有一種高科技、未來感十足的感覺，而“微納流控芯片實驗室”更是將這種感覺推嚮瞭極緻。我之前對納米技術瞭解不多，隻知道它涉及到非常小的東西，可以做齣很神奇的産品。而“微納流控”聽起來像是控製液體在微小通道裏流動，這又讓我聯想到一些精密儀器，比如微型泵、微型閥門等等。再結閤“芯片實驗室”，我腦子裏就蹦齣無數個畫麵，比如未來我們可以在傢就能進行各種醫學檢測，或者在微型芯片上就能完成復雜的化學閤成。這本書的標題給我一種強烈的吸引力，讓我覺得它一定隱藏著很多關於未來科技的秘密。我期待它能夠以一種相對生動有趣的方式，把我帶入這個充滿挑戰和機遇的微觀世界。我希望它能讓我明白，為什麼這麼小的技術能夠産生如此巨大的影響，以及這些技術最終會如何改變我們的生活。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計真是太引人注目瞭！那是一種深邃的藍色背景，上麵點綴著閃爍的微小光點，隱約勾勒齣精密儀器的輪廓。光是看著，就能感受到一種科技的神秘感和前沿性。我立刻被它吸引瞭，雖然我不是這方麵的專業人士，但“納米”和“微納流控”這兩個詞語本身就充滿瞭無窮的想象空間。我腦海裏浮現齣那些在微觀世界裏發生的奇妙反應，就像在看一部科幻大片。我一直對科學傢們如何操縱肉眼看不見的物質感到好奇，這本書的名字恰恰點燃瞭我這份好奇心。它讓我聯想到那些在實驗室裏，用極其精密的工具，進行著改變世界的實驗的場景。我希望這本書能夠以一種相對易懂的方式，帶我領略納米科學的魅力，讓我明白這些微小的粒子如何能夠帶來顛覆性的技術革新，尤其是“芯片實驗室”這個概念，更是讓我聯想到未來醫療、檢測甚至更多領域的可能性，是不是就像科幻電影裏那種隨身攜帶的檢測設備？這本書的標題給我一種強烈的預感，它將是一場關於微觀世界的精彩探索之旅，即使我可能無法完全理解所有技術細節，但至少能讓我對這個令人興奮的領域有一個初步的、深刻的印象。

评分☆☆☆☆☆

我是一名對新材料和微電子技術感興趣的工程師，一直在尋找能夠拓寬我視野的書籍。當我在書店偶然看到這本書的名字時，立刻被吸引瞭。我對“納米科學”領域的發展一直保持高度關注，它涉及到原子和分子級彆的操控，是許多前沿技術的基礎。而“微納流控芯片”這個概念，更是讓我聯想到它在集成電路、傳感器以及生物技術等領域的巨大潛力。我希望這本書能夠詳細闡述微納流控芯片的工作原理，比如流體如何在微通道中被精確控製，以及如何通過集成各種微型元件來實現復雜的功能。我對它在材料製備、性能錶徵以及傳感器設計方麵的應用特彆感興趣。如果書中能夠提供一些關於製造工藝、材料選擇以及性能評估的深入分析，那對我來說將非常有價值。我期待這本書能夠成為我理解和掌握這一領域核心技術的有力工具，並激發我將這些技術應用於實際工程項目中的靈感。

评分☆☆☆☆☆

作為一個對科學普及類讀物情有獨鍾的讀者，我看到這本書的名字就覺得它一定是一本能讓我大開眼界的書。“納米科學與技術”聽起來就很高大上，充滿瞭科技感，而“微納流控芯片實驗室”則更具體地描繪瞭一個可以在微小尺度下進行實驗的奇妙場所。我一直很好奇，在納米尺度下，物質會展現齣怎樣獨特的性質，又會誕生齣怎樣的神奇技術。這本書的名字讓我聯想到那些電影裏的場景，科學傢們在微小的設備上進行著影響世界的實驗。我希望這本書能夠用通俗易懂的語言，嚮我介紹納米科學的基本概念，比如納米材料的特性，以及微納流控技術是如何在微小空間裏實現精確控製的。我尤其對“芯片實驗室”這個概念感到好奇，它意味著將龐大的實驗室濃縮在一個小小的芯片上，這會帶來怎樣的便利和效率提升？我期待這本書能讓我對這個充滿魅力的領域有一個全麵的認識，並激發我對科學探索的更多興趣。

评分☆☆☆☆☆

最近剛好在關注一些生物醫學工程的進展，尤其是那些能夠實現快速、精準診斷的技術。當我看到這本書的書名時，我的第一反應就是它可能涉及到微流控技術在生物樣本處理和分析中的應用。我曾經讀過一些關於微流控芯片的文章，它們能夠將實驗室的功能集成到微小的芯片上，這對於疾病的早期篩查、藥物篩選甚至是基因測序都有著革命性的意義。這本書的齣現，讓我覺得它可能是在這個領域更深入的探討。我特彆好奇它是否會介紹一些具體的應用案例，比如如何利用微納流控技術來分離、富集特定的細胞，或者如何進行微量的化學反應來檢測生物標誌物。我對“實驗室”這個詞也很有感覺，它意味著可以進行各種實驗和研究，而“芯片實驗室”則將這個概念帶到瞭一個全新的維度，這不僅僅是技術的進步，更是對未來醫療模式的想象。我希望這本書能夠解釋清楚微流控芯片是如何運作的，其中的關鍵技術是什麼，以及它在實際應用中麵臨的挑戰和未來的發展方嚮。如果它能提供一些關於如何設計和製造這些芯片的思路，那對我來說將是錦上添花。

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通俗易懂

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不错

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很好

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容易理解

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有参考价值

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不错

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很好

评分☆☆☆☆☆

书写的很好，对了解微流控及微芯片技术很有意义。

评分☆☆☆☆☆

开卷有益