昆虫体表复合浸润性与仿生设计

本书内容具有非常好的系统性、优选性、科学性、创新性和实用性，可助力相关领域的科研和设计人员破解攻关难题。

作者以昆虫体表的复合浸润性及其仿生设计为主题，在悉心整理多年工作和成果积累的基础上，综合了国内外近期新研究进展和文献资料，著成《昆虫体表复合浸润性与仿生设计》。全书分为五个部分，共包括19章。第一部分（第1~4章）为“仿生学概述”，较为系统地总结了仿生学的发展、仿生学研究内容、仿生学研究方法和仿生学经典案例；第二部分（第5~7章）为“表面仿生研究进展”，主要介绍了浸润性研究进展、生物表面浸润性研究动态和表面仿生制备研究进展；第三部分（第8~10章）为“昆虫体表特殊浸润性”，阐述了昆虫体表多级结构和复合浸润性，重点分析了昆虫体表浸润机理；第四部分（第11~13章）为“昆虫体表仿生设计”，论述了昆虫体表仿生制备成果、特别浸润性表面的应用以及昆虫仿生研究热点；第五部分（第14~19章）为“仿生学近期新成果”，详述了人工智能、仿生材料、生物计算、生物芯片、分子仿生等热点和前沿研究领域，并对未来发展趋势和方向进行了展望。本书融科学性、知识性、系统性、前沿性、创新性和趣味性于一体，既有学术意义，又有实用价值，同时提供了大量实例，以方便读者理解和借鉴。《昆虫体表复合浸润性与仿生设计》可作为仿生学、生物学、纳米科学、材料科学、生物医学工程、化学、生态学、环境科学、人工智能等学科的教师、研究生、本科生科研和教学的参考书，也可供相关领域的技术人员、研究人员、设计人员、管理人员等阅读。

孙刚，博士（后），教授，福建省闽江学者、国家自然科学基金通讯评审专家、教育部学位中心评审专家、全国中文核心期刊评审专家。担任福建省资源环境监测与可持续经营利用重点实验室副主任，福建师范大学、福建农林大学、长春师范大学研究生导师，“生物资源利用与功能材料开发”优秀科技创新团队带头人，中国生态学会数学生态学专业委员会委员、福建省微生物学会理事、吉林省泥炭学会副理事长、吉林省生态学会副秘书长、吉林省动物学会理事，国内外多家学术期刊特约审稿人。

第一部分仿生学概述
第1章仿生学的发展2
1.1仿生学的提出2
1.2仿生学发展历史3
第2章仿生学研究内容12
2.1形态仿生12
2.2结构仿生14
2.3色彩仿生24
2.4功能仿生26
2.5能量仿生27
2.6神经仿生29
2.7力学仿生31
第3章仿生学研究方法34
3.1仿生学基本原则34
3.2仿生学主要方法39
第4章仿生学经典案例44
4.1蝙蝠与探路仪44
4.2水母与风暴预测仪44
4.3长颈鹿与抗荷服45
4.4青蛙与电子蛙眼46
4.5鸽子与民航飞机46
4.6鱼鳔与潜水艇46
4.7龙虾眼睛与新型X线机47
4.8水熊与疫苗保存47
4.9斑马与迷彩服48
4.10壁虎与特种机器人48
4.11鲸鳍与节能技术49
4.12鲨鱼皮与快皮泳衣49
4.13鸟喙与新干线车头50
4.14蛇怪蜥蜴与两栖机器人51
4.15蜘蛛与蛛形机器人51
4.16牛蒡与魔术贴52
4.17发光水母与绿色标识52
4.18树蜂与太空锯53
4.19蜘蛛网与安全玻璃53
4.20箱鲀鱼与节能汽车53
第一部分参考文献55
第二部分表面仿生研究进展
第5章浸润性研究进展60
5.1浸润性的定义60
5.2浸润性的研究意义61
5.3浸润性的理论基础62
第6章生物表面浸润性研究动态69
6.1植物表面的特殊浸润性研究70
6.2动物表面的特殊浸润性研究74
第7章表面仿生制备研究进展80
7.1仿生表面构建理论80
7.2仿生表面制备方法82
第二部分参考文献94
第三部分昆虫体表特殊浸润性
第8章昆虫体表多级结构110
8.1生物体表110
8.2昆虫体表113
第9章昆虫体表复合浸润性119
9.1疏水性119
9.2疏油性120
9.3各向异性125
9.4自清洁性127
第10章昆虫体表浸润机制131
10.1蝴蝶翅表面浸润机制131
10.2蝗虫翅表面浸润机制139
10.3其他昆虫体表浸润机制142
第三部分参考文献145
第四部分昆虫体表仿生设计
第11章昆虫体表仿生制备152
11.1超疏水金属膜152
11.2超疏水自清洁高分子膜154
11.3超疏水高黏附高分子膜156
11.4抑菌性高分子膜158
11.5抗凝血高分子膜161
11.6人工结构色表面166
第12章特别浸润性表面的应用169
12.1自清洁169
12.2防雾170
12.3抗霜防雪防冰171
12.4耐腐蚀171
12.5响应开关172
12.6油水分离173
12.7高负载力水上设备174
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