目錄
總序 i
摘要 v
Abstract xvii
中
第五章 橡膠類材料的彈性理論 487
第一節(jié) 引言及發(fā)展歷程 487
一、化學結(jié)構(gòu)、硫化反應(yīng) 488
二、橡膠彈性的早期理論 489
第二節(jié) 橡膠的經(jīng)典彈性理論 489
一、理想高斯鏈的統(tǒng)計性質(zhì) 489
二、經(jīng)典理論 490
三、經(jīng)典理論的局限性 491
第三節(jié) 最近20~30年的研究進展 492
一、彈性漲落理論 492
二、液晶彈性體的彈性理論 492
三、近晶相液晶彈性體 494
第四節(jié) 學科前沿問題及發(fā)展趨勢 496
參考文獻 496
第六章 聚合物囊泡 498
第一節(jié) 引言 498
第二節(jié) 前沿進展 499
一、囊泡的分類 499
二、聚合物囊泡的發(fā)展 501
三、聚合物囊泡的結(jié)構(gòu)與性能 517
四、聚合物囊泡的應(yīng)用 533
第三節(jié) 結(jié)論和展望 539
參考文獻 540
第七章 液晶彈性體：性能與形變 550
第一節(jié) 引言 550
第二節(jié) 液晶彈性體的結(jié)構(gòu)與性能 552
一、介晶基元-高分子鏈的連接與各向異性 552
二、各向異性與形變性能 554
三、交聯(lián)度與響應(yīng)性 556
第三節(jié) 液晶彈性體的刺激響應(yīng)行為 558
一、熱響應(yīng)液晶彈性體 558
二、電響應(yīng)液晶彈性體 566
三、液晶彈性體的光響應(yīng)行為 571
四、液晶彈性體復(fù)合材料的響應(yīng)性行為 585
第四節(jié) 未來5~10年重點發(fā)展方向 588
第五節(jié) 結(jié)語 589
參考文獻 590
第八章 液晶顯示器件 599
第一節(jié) 引言 599
第二節(jié) 發(fā)展歷程 601
第三節(jié) 液晶顯示器件的原理 603
一、液晶的取向有序參量 603
二、液晶的介電各向異性 604
三、液晶的雙折射 604
四、液晶顯示器件的基本結(jié)構(gòu)和原理 606
第四節(jié) 最近二三十年的研究進展 608
一、液晶顯示模式 608
二、液晶顯示器件結(jié)構(gòu) 612
第五節(jié) 學科前沿問題 614
一、藍相液晶顯示 614
二、鐵電液晶顯示 617
三、量子點技術(shù) 619
第六節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 620
一、響應(yīng)時間 620
二、大尺寸 620
三、背光源 620
第七節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 621
一、柔性顯示 621
二、3D顯示 621
參考文獻 622
第九章 顆粒物質(zhì)宏觀模型 625
第一節(jié) 引言 625
第二節(jié) 顆粒固體物理發(fā)展歷程 628
第三節(jié) 顆粒材料本構(gòu)理論研究進展 631
第四節(jié) 學科前沿問題 634
一、顆粒物質(zhì)體系理論模型 634
二、顆粒阻塞相變與玻璃化轉(zhuǎn)變 637
三、顆粒物質(zhì)體系微觀結(jié)構(gòu) 639
第五節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 643
第六節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 645
參考文獻 647
第五篇 軟物質(zhì)低維與界面體系
第一章 受限液晶系統(tǒng)的理論新進展 657
第一節(jié) 引言 657
第二節(jié) 液晶理論模型的發(fā)展 660
一、指向序參量 660
二、Onsager模型 660
三、Maier-Saupe平均場理論發(fā)展 662
四、Landau-de Gennes展開 662
五、Frank彈性模型 662
六、液晶聚合物自洽場模型 663
第三節(jié) 最近二三十年的研究進展 663
一、液晶的表面浸潤現(xiàn)象 663
二、二維平面受限液晶體系 665
三、限制在球面上的液晶分子指向場缺陷結(jié)構(gòu) 669
第四節(jié) 學科前沿問題 672
一、限制在球面上的半剛性液晶體系的指向和缺陷行為 672
二、限制在兩個嵌套的非同心球面之間的液晶體系 673
三、其他曲面上液晶分子結(jié)構(gòu)的自洽場模擬 673
四、二維平面受限體系 674
五、三維受限體系中液晶分子的指向分布 675
第五節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 675
第六節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 675
第七節(jié) 結(jié)語 676
參考文獻 677
第二章 生物膜彈性理論 685
第一節(jié) 引言 685
第二節(jié) 學科發(fā)展背景和現(xiàn)狀 687
一、歷史背景 687
二、研究現(xiàn)狀 690
第三節(jié) 生物膜彈性理論的前沿問題 693
一、膜形狀方程的解析解 693
二、分相膜與脂疇 694
三、脂質(zhì)膜泡分裂的頸端條件 695
四、膜與蛋白的相互作用 695
第四節(jié) 未來5~10年重點發(fā)展方向 696
一、膜方程的解析解 696
二、分相膜與脂疇 696
三、膜與蛋白質(zhì)相互作用 697
第五節(jié) 結(jié)語 697
參考文獻 698
第三章 聚合物納米復(fù)合材料 701
第一節(jié) 引言 701
一、彈性體納米復(fù)合材料 701
二、計算機模擬技術(shù) 705
第二節(jié) 發(fā)展背景和現(xiàn)狀 708
一、聚合物納米復(fù)合材料的熱力學與動力學機制 708
二、聚合物納米復(fù)合材料分子尺度上的結(jié)構(gòu)與動力學性能 709
三、聚合物納米復(fù)合材料的形貌 709
四、聚合物納米復(fù)合材料的流變加工性能 710
五、聚合物納米復(fù)合材料的力學增強性能 711
第三節(jié) 前沿問題 718
一、高強度聚合物納米復(fù)合材料的設(shè)計 718
二、低動態(tài)滯后聚合物納米復(fù)合材料的設(shè)計 718
三、形狀記憶聚合物納米復(fù)合材料的設(shè)計 720
四、自愈合聚合物納米復(fù)合材料的設(shè)計 722
第四節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 722
一、多尺度模擬技術(shù)的開發(fā) 722
二、分子水平上結(jié)構(gòu)的精細設(shè)計與宏觀性能的準確預(yù)測 723
第五節(jié) 結(jié)語 723
參考文獻 724
第四章 仿生多尺度超浸潤界面材料 728
第一節(jié) 引言 728
第二節(jié) 發(fā)展歷程 729
第三節(jié) 最近二十年的研究進展 732
一、自然界中的超浸潤表面 732
二、超浸潤表面的仿生制備 738
三、超浸潤表面的應(yīng)用 743
第四節(jié) 學科前沿問題 748
第五節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 748
一、仿生蜘蛛絲集水纖維的制備 749
二、基于仿生智能納米通道的先進能源轉(zhuǎn)換體系 749
三、油水分離材料 750
四、仿生多尺度細胞黏附可控表面 750
第六節(jié) 未來5~10年的發(fā)展趨勢 750
第七節(jié) 結(jié)語 751
參考文獻 751
第五章 軟材料的變形穩(wěn)定性 757
第一節(jié) 引言 757
第二節(jié) 國內(nèi)外研究進展 760
一、理論分析與數(shù)值方法 760
二、高分子軟膜的穩(wěn)定性 764
三、軟基底上彈性薄膜的穩(wěn)定性 768
四、生物軟組織的生長或萎縮失穩(wěn) 770
第三節(jié) 學科前沿問題 774
第四節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 776
一、基于失穩(wěn)技術(shù)的柔性電子器件 776
二、基于失穩(wěn)技術(shù)的先進功能表面制備 776
三、穩(wěn)定性理論在生物醫(yī)學工程的應(yīng)用 777
第五節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 777
第六節(jié) 結(jié)語 778
參考文獻 779
第六章 膠體物理基礎(chǔ) 788
第一節(jié) 引言 788
第二節(jié) 膠體懸浮液模型系統(tǒng) 791
第三節(jié) 膠體相互作用 792
一、原子的范德瓦耳斯相互作用 792
二、膠體球的相互作用 793
三、體積排斥相互作用及膠體的體積穩(wěn)定 794
四、DLVO相互作用和膠體的靜電穩(wěn)定 795
五、硬球膠體模型 796
六、排空力 797
第四節(jié) 平衡性質(zhì)和結(jié)構(gòu) 801
一、徑向分布函數(shù) 802
二、硬球膠體和近硬球膠體 804
三、帶電膠體 807
第五節(jié) 膠體動力學 807
一、時間尺度和輸運方程 807
二、Smoluchowski方程 811
三、動力學光散射 812
第六節(jié) 擴散性質(zhì) 816
一、短時動力學 816
二、長時間動力學的唯象處理 820
第七節(jié) 進展和展望 822
參考文獻 823
第七章 膠體在基礎(chǔ)物理研究中的應(yīng)用 828
第一節(jié) 引言 828
第二節(jié) 發(fā)展歷程 828
第三節(jié) 最近二三十年的研究進展 830
一、結(jié)晶成核 831
二、經(jīng)典成核理論的局限 833
三、非球形晶核 834
四、多步成核過程 834
五、Ostwald原理 835
六、晶體生長動力學 836
七、缺陷的性質(zhì) 837
八、玻璃化轉(zhuǎn)變 837
第四節(jié) 學科前沿問題 839
第五節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 840
第六節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 841
參考文獻 841
第八章 二維各向異性膠體熱力學 848
第一節(jié) 引言 848
第二節(jié) 發(fā)展歷程 848
第三節(jié) 最近二三十年的研究進展 850
一、各向異性膠體顆粒的制備技術(shù) 850
二、二維各向異性膠體系統(tǒng)的構(gòu)建 854
三、二維各向異性膠體系統(tǒng)的研究 860
第四節(jié) 學科前沿問題 867
第五節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 868
第六節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 869
參考文獻 870
第九章 活性膠體 878
第一節(jié) 引言 878
第二節(jié) 發(fā)展歷程 879
第三節(jié) 人工合成活性膠體的研究 880
一、驅(qū)動機制 880
二、相互作用與群體行為 886
第四節(jié) 細菌作為活性膠體的研究 889
一、單個細菌的運動行為和機制 889
二、細菌和邊界的相互作用 890
三、細菌驅(qū)動物質(zhì)輸運 891
四、細菌的集體運動 891
第五節(jié) 學科前沿問題和未來展望 891
第六節(jié) 結(jié)語 892
參考文獻 893
第十章 纖維體軟物質(zhì) 900
第一節(jié) 引言 900
第二節(jié) 發(fā)展歷程 902
第三節(jié) 最近二三十年的研究進展 903
一、分形結(jié)構(gòu)纖維體 904
二、單向傳導(dǎo)與耗散功能纖維體 905
三、點陣結(jié)構(gòu)功能織物 906
四、多相復(fù)合結(jié)構(gòu)纖維體及納-微尺度效應(yīng) 908
五、豎絨纖維體與間隔織物 911
六、變密度及梯度分布纖維體 912
七、剪切增稠體與復(fù)合增稠體 913
八、功能與智能纖維 913
第四節(jié) 學科前沿問題 915
第五節(jié) 與實際需求結(jié)合的重大問題 916
一、分形結(jié)構(gòu)纖維體的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和制備成形技術(shù) 917
二、正反向異性功能纖維體的結(jié)構(gòu)、性能及成形技術(shù) 917
三、點陣結(jié)構(gòu)功能與智能織物的結(jié)構(gòu)、功能設(shè)計與表征及成形技術(shù) 917
四、多相復(fù)合纖維體及納-微尺度效應(yīng)的形及行為表征與成形技術(shù) 918
五、介觀尺度豎絨體結(jié)構(gòu)、行為及成形技術(shù) 918
六、變密度絮體和增稠體的變結(jié)構(gòu)及行為的表征與成形技術(shù) 919
七、功能與智能纖維及3D打印織物的成形理論、技術(shù)與表征 919
八、軟文物保護方式與技術(shù)和軟物質(zhì)的文明考證方法 920
第六節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 920
參考文獻 921
第十一章 微觀尺度下的水：從準一維、二維受限空間到生物以及材料表面 926
第一節(jié) 引言 926
第二節(jié) 最近二三十年的進展 928
一、受限管道內(nèi)準一維水鏈的特殊微觀性質(zhì) 928
二、微觀尺度二維界面水的性質(zhì) 930
三、生物以及材料界面水的性質(zhì) 932
第三節(jié) 前沿問題 936
第四節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 937
參考文獻 938
第六篇 軟物質(zhì)生物體系
第一章 DNA及DNA分子計算 947
第一節(jié) 引言 947
第二節(jié) 學科發(fā)展歷程 949
一、DNA分子動力學模擬方法的發(fā)展 949
二、DNA的結(jié)構(gòu)和力學性質(zhì) 954
三、DNA鏈替換反應(yīng) 957
第三節(jié) 學科前沿和與實際需求結(jié)合的重大問題 960
一、核酸的分子動力學模擬 960
二、DNA粗�；�力場的發(fā)展 962
三、短鏈DNA剛性及其理論模型 963
四、DNA-DNA作用及DNA包裝 965
五、DNA鏈替換反應(yīng)微觀理解和速率調(diào)控 968
六、DNA計算和復(fù)雜反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與實現(xiàn) 969
七、DNA恒溫可控自組裝 970
八、細胞環(huán)境下DNA納米器件設(shè)計和反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計及其調(diào)控 972
第四節(jié) 未來5~10年學科發(fā)展趨勢 973
參考文獻 973
第二章 核酸分子機器 991
第一節(jié) 分子機器概念的提出 991
第二節(jié) DNA分子機器 992
一、DNA分子機器的產(chǎn)生 992
二、驅(qū)動機制的發(fā)展 994
三、對外做功與能量輸出 996
四、對核酸分子機器運動動力學的研究 997
第三節(jié) DNA分子機器的應(yīng)用 998
一、利用DNA分子機器構(gòu)建智能表面 998
二、響應(yīng)性納米孔道構(gòu)建 998
三、核酸納米機器在納米尺度調(diào)控功能基團間距離的應(yīng)用 999
四、核酸納米機器在可控釋放和藥物運載方面的應(yīng)用 1000
第四節(jié) 展望 1001
參考文獻 1002
第三章 蛋白質(zhì)分子折疊、聚集和功能運動動力學 1004
第一節(jié) 蛋白質(zhì)分子的基本特性 1004
一、蛋白質(zhì)的基本組成 1004
二、蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu) 1006
第二節(jié) 蛋白質(zhì)折疊 1009
一、蛋白質(zhì)折疊的基本概念 1009
二、蛋白質(zhì)折疊的能量面漏斗理論 1011
三、與功能相關(guān)的構(gòu)象運動和變構(gòu) 1013
第三節(jié) 蛋白質(zhì)折疊的幾個模型研究 1014
一、HP模型 1014
二、HZ拉鏈模型 1014
三、Go模型 1015
四、全原子分子動力學折疊模擬 1016
五、蛋白質(zhì)折疊的簡單性 1017
第四節(jié) 蛋白質(zhì)折疊、聚集的前沿課題 1019
一、復(fù)雜物理因素對蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)形成和構(gòu)象運動的調(diào)控作用 1019
二、金屬離子調(diào)控蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)形成和運動方面 1020
三、生物力學調(diào)控蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)形成和構(gòu)象變化方面 1020
四、納米粒子和固體表面調(diào)控蛋白質(zhì)功能結(jié)構(gòu)變化及運動方面 1021
五、含硫鍵蛋白質(zhì)的折疊和聚集的模擬方面 1022
六、金屬離子誘導(dǎo)的蛋白二聚化、三聚化等寡聚化過程方面 1022
第五節(jié) 結(jié)語 1023
參考文獻 1023
第四章 蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測 1026
第一節(jié) 引言 1026
第二節(jié) 發(fā)展歷程 1028
一、基于模板的結(jié)構(gòu)預(yù)測 1030
二、無模板的結(jié)構(gòu)預(yù)測 1033
三、國際蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測技術(shù)評估大賽 1036
四、幾種流行的結(jié)構(gòu)預(yù)測方法 1039
第三節(jié) 前沿問題 1041
第四節(jié) 未來5~10年重點發(fā)展方向 1043
第五節(jié) 結(jié)語 1044
參考文獻 1045
上
第一篇 緒論
第二篇 軟物質(zhì)的理論基礎(chǔ)
第一章 軟物質(zhì)體系的主要理論
第二章 高分子物理理論與模擬
第三章 蠕蟲狀鏈模型在高分子物理研究中的應(yīng)用
第四章 嵌段共聚物中的相和相變
第五章 聚合物刷的計算機模擬研究
第六章 軟物質(zhì)中的連續(xù)介質(zhì)力學基礎(chǔ)
第七章 軟物質(zhì)系顆粒材料擴散行為建模
第三篇 軟物質(zhì)的實驗方法
第一章 軟物質(zhì)實驗方法前沿：單分子操控技術(shù)
第二章 蛋白質(zhì)力學特性的單分子力譜研究
第三章 單分子熒光技術(shù)在生物物理研究中的應(yīng)用
第四章 攝像顯微技術(shù)在實驗軟物質(zhì)物理中的應(yīng)用
第五章 高分子超薄膜表征技術(shù)
第六章 小角散射技術(shù)在軟物質(zhì)表征中的應(yīng)用
第七章 癌細胞侵襲轉(zhuǎn)移的實驗方法
第四篇 軟物質(zhì)介觀體系
第一章 超分子凝膠與介觀結(jié)構(gòu)
第二章 手性超分子自組裝與應(yīng)用
第三章 從“納米原子”到巨型分子
第四章 軟物質(zhì)熱學超構(gòu)材料
下
第五章 生物分子馬達
第六章 細胞骨架
第七章 細胞軟物質(zhì)力學及其在生理病理機制中的作用
第八章 生物大分子的靜電學
第九章 癌細胞信號處理的生物物理建模
第十章 細菌運動的物理生物學
第十一章 納米顆粒與蛋白以及細胞膜等的相互作用
第十二章 生物信息大數(shù)據(jù)挖掘
第七篇 軟物質(zhì)交叉領(lǐng)域
第一章 抗污染、智能、便攜式可穿戴微流控器件
第二章 活性物質(zhì)動力學
第三章 智能軟聚合物及其應(yīng)用
第四章 場誘導(dǎo)智能軟物質(zhì)材料
第五章 基于生物礦化構(gòu)建的“生物-材料”復(fù)合體
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