微力无边

作品简介

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