本書通過從國防、能源、信息、醫(yī)療和家庭健康保健等人類社會幾個主要方面,講述材料在這些領(lǐng)域中不可分割的聯(lián)系和應用,為大家闡明材料特別是新材料對現(xiàn)代人類社會的發(fā)展和生活的改善所起到的巨大作用,激發(fā)大家對材料學的學習熱情。本書包括六章內(nèi)容,第一章闡述了材料在人類發(fā)展過程中的地位,材料與中國夢的關(guān)系,第二章強調(diào)了國防的重要性,新材料在武器裝備中的應用,新材料對國防的支撐作用,第三章介紹了能源的類型,能源危機,新材料在新能源領(lǐng)域的應用,新材料與環(huán)境保護,第四章講述了信息技術(shù)在當今社會的地位,新材料在信息的收集、傳輸和處理中的作用,第五章說明了生物醫(yī)用新材料的發(fā)展,新材料在組織修復與替換中的作用,第六章分別從家庭醫(yī)療器械、健康檢測、健康監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)、智能穿戴等方面介紹了現(xiàn)代家庭醫(yī)療保健的發(fā)展,特別介紹了先進材料與便攜式個人健康檢測系列產(chǎn)品、微流控檢測芯片系統(tǒng)、空氣過濾鼻塞以及癱瘓病人系列保健產(chǎn)品之間的關(guān)系。強調(diào)健康是萬物之源,關(guān)注家庭醫(yī)療保健是人類發(fā)展的首要任務,健康是實現(xiàn)中國夢、托起明天輝煌的必要條件。
廖曉玲,西北大學化學專業(yè)理學碩士,西北工業(yè)大學材料學專業(yè)工學博士,重慶大學生物工程學院出站博士后,美國UIUC工程學院訪問學者,現(xiàn)任重慶科技學院生物材料與活細胞影像技術(shù)研究所所長、納微復合材料與器件重慶市重點實驗室常務副主任,功能材料學科專業(yè)負責人,重慶科技學院首屆材料學科學術(shù)技術(shù)帶頭人。在科研方面:一直從事生物材料與活細胞影像技術(shù)方面的研究,主持國家自然科學基金面上項目、重慶市科委自然科學基金重點項目以及973合作項目等;先后在國內(nèi)外知名期刊發(fā)表文章40余篇,授權(quán)國家發(fā)明及實用新型專利10余份,出版專著《現(xiàn)代骨組織修復材料及其評價》一部。在教書育人方面:主持重慶市教委高等教育教學改革研究項目、重慶市教育科學“十一五”規(guī)劃高等院校重點項目、重慶市教育科學“十二五”規(guī)劃項目以及校級各類教學研究項目6項,發(fā)表教改論文9篇,主編出版了十二五規(guī)劃教材《材料現(xiàn)代測試技術(shù)》一部,帶領(lǐng)團隊成員成功申報“功能材料”新專業(yè),已于2012年開始招生;帶領(lǐng)學生申報國家級、省部級、校內(nèi)科研項目8項,指導學生發(fā)表論文4篇,帶領(lǐng)申報并獲權(quán)3項實用新型專利、1項發(fā)明專利,帶領(lǐng)學生積極參加全國“挑戰(zhàn)杯”科技競賽、“創(chuàng)青春”創(chuàng)業(yè)競賽,已經(jīng)獲得國家2等獎1項、省部級特等獎1項,省部級金獎1項,主持的“材料托起明天的輝煌”精品視頻公開課課程,已獲批重慶市精品視頻公開課課程建設(shè)項目。
第1章 材料開啟現(xiàn)代文明.......................................................................................... 4
1.1材料與中國夢................................................................................................... 4
1.2 材料的重要作用.............................................................................................. 9
1.2.1 材料與國防............................................................................................ 9
1.2.2 材料與制造業(yè)...................................................................................... 11
1.2.3材料與信息、醫(yī)療............................................................................... 11
1.2.4 材料與可持續(xù)發(fā)展.............................................................................. 12
1.2.5 材料與深空、深海、地心探測.......................................................... 13
第2章 材料與國防.................................................................................................... 15
2.1國防之重......................................................................................................... 15
2.2材料與國防裝備............................................................................................. 16
2.2.1陸軍武器裝備....................................................................................... 16
2.2.2 海軍武器裝備...................................................................................... 22
2.2.3 空軍武器裝備...................................................................................... 26
2.2.4 航天裝備.............................................................................................. 30
第3章 材料與能源.................................................................................................... 33
3.1 傳統(tǒng)能源材料................................................................................................ 33
3.2新能源材料..................................................................................................... 35
3.2.1 太陽能材料.......................................................................................... 37
3.2.2 氫能材料.............................................................................................. 41
3.2.3 其他能源材料...................................................................................... 45
第4章 材料與信息.................................................................................................... 48
4.1古代的信息記錄、傳遞................................................................................. 48
4.2近代的信息記錄、傳遞................................................................................. 54
4.3 信息材料........................................................................................................ 55
4.3.1 信息收集材料...................................................................................... 55
4.3.2 信息儲存材料...................................................................................... 57
4.3.3 信息處理材料...................................................................................... 61
4.3.4 信息傳遞材料...................................................................................... 61
4.3.5 信息顯示材料...................................................................................... 62
第5章 材料與醫(yī)療.................................................................................................. 65
5.1生物醫(yī)學工程的發(fā)展現(xiàn)狀............................................................................. 65
5.2生物醫(yī)學工程的市場前景............................................................................. 66
5.3 現(xiàn)代醫(yī)療........................................................................................................ 67
5.4生物材料與醫(yī)療............................................................................................. 70
5.4.1 生物材料-醫(yī)療器械發(fā)展概況............................................................ 70
5.4.2 生物材料在醫(yī)療中的發(fā)展歷史.......................................................... 72
5.5生物醫(yī)學工程展望......................................................................................... 86
第6章 材料與現(xiàn)代家庭醫(yī)療保健............................................................................ 87
6.1家庭醫(yī)療保健工程概述................................................................................. 87
6.2材料與家庭健康檢測..................................................................................... 88
6.2.1 血壓檢測.............................................................................................. 89
6.2.2 血糖檢測.............................................................................................. 90
6.2.3 汗液傳感器.......................................................................................... 93
6.2.4 生物檢測芯片...................................................................................... 93
6.3材料與家庭健康護理................................................................................... 100
6.3.1 健康鼻塞............................................................................................ 100
6.3.2 家中癱瘓病人用品............................................................................ 103
6.4家庭健康管理............................................................................................... 110
6.4.1 醫(yī)療健康信息的儲存........................................................................ 110
6.4.2 信息的傳輸技術(shù)發(fā)展........................................................................ 111
6.4.3 信息的分析與共享............................................................................ 117