加工原子的技术：纳米技术 9787539022055 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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罗蕾著 著

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• 微观加工
• 原子操作
• 科学前沿
• 技术创新
• 交叉学科

店铺： 广影图书专营店

出版社： 江西科学技术出版社

ISBN：9787539022055

商品编码：29634162333

包装：平装

出版时间：2013-05-01

基本信息

书名:加工原子的技术：纳米技术

定价：25.80元

售价：18.8元,便宜7.0元,折扣72

作者:罗蕾著

出版社：江西科学技术出版社

出版日期：2013-05-01

ISBN：9787539022055

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

我国九部委颁布的《2000-2005年科学技术普及工作纲要》指出：“大力宣传和普及自然知识、社会人文知识的基本常识，包括各种自然现象和天文现象的科学解释，宇宙起源、地球形成、生命起源和人类进化的有关知识，各种自然灾害的科学成因，人类文明的发展史等，促进社会公众建立起科学的自然观和宇宙观，树立唯物主义世界观、人生观和历史观。”
　　为了贯彻这一纲要，江西科学技术出版社推出由林德宏教授主编的《科学大视野丛书》。这套丛书选取当代一些重大而民众又应当了解的科学问题，进行通俗的介绍，叙述科学理论建立、探索、完善的历史过程，深入浅出的解释科学发现的内容，使读者扩大科学视野，收到生动的科学思想、科学方法的教育，激发读者的科学兴趣和创新意识。

内容提要

目录

作者介绍

文摘

序言

探索微观世界的无限可能：材料科学前沿 本书并非介绍某种特定技术的操作手册，而是旨在带领读者深入了解材料科学领域，特别是那些隐藏在原子尺度下的奇妙现象及其对我们世界的深远影响。我们将一同穿越宏观世界的表象，窥探物质最基本的构成单元——原子，并以此为起点，揭示人类如何通过理解和操控原子行为，来创造出前所未有的材料和技术，从而革新我们的生活方式和认识世界的方式。 第一章：微观世界的召唤——物质结构的基石 本章将首先回顾人类对物质基本构成单元的认识演变历程。从古希腊哲学家朴素的“原子论”猜想，到近代化学家基于实验观察提出的原子模型，再到量子力学横空出世，彻底颠覆了我们对原子内部结构的认知。我们将详细介绍原子的组成，包括原子核（质子与中子）和核外电子，以及它们之间遵循的奇特量子规律。通过生动的图示和通俗的语言，解释电子云、能级、轨道等概念，让读者对原子这一微观粒子有一个清晰而深刻的理解。 我们将探讨不同元素的原子在电子结构上的差异如何决定了它们的化学性质，以及原子之间如何通过化学键（如离子键、共价键、金属键）相互连接，形成稳定而多样的分子和晶体结构。这部分内容将为后续理解材料的宏观性质与微观结构之间的关系打下坚实的基础。同时，本章也会简要介绍原子核的性质，如同位素、放射性衰变等，为读者描绘一个更加完整和动态的原子世界。 第二章：尺度之变，性质之异——宏观与微观的奇妙关联 当物质的尺寸缩小到纳米尺度（1-100纳米）时，许多宏观性质会发生显著的变化。本章将深入探讨这种“尺寸效应”背后的科学原理。我们将解释为什么表面积与体积之比在纳米尺度下急剧增大，以及这如何影响物质的催化活性、反应速率、溶解度等。例如，纳米颗粒由于其巨大的比表面积，能够表现出比块体材料更强的催化性能，这在化学反应工程和环境保护领域具有重要意义。 此外，本章还将介绍量子尺寸效应。当物质尺寸接近电子的德布罗依波长时，电子的运动会受到限制，导致能谱发生量子化，从而产生一系列独特的物理光学、电学和磁学性质。我们将以量子点为例，生动地展示其随尺寸变化的荧光颜色，以及在显示技术、生物成像等方面的应用潜力。通过这些具体的例子，读者将直观地感受到微观尺度的变化如何带来宏观性质的颠覆性飞跃。 第三章：操控原子，塑造未来——材料设计的核心思想 本章将把目光聚焦于人类如何主动地去“操控”原子和分子，以设计和制造具有特定功能的先进材料。我们将介绍不同层次的材料设计策略，从原子层面的精准调控，到分子自组装，再到晶格工程。 原子层面调控： 介绍诸如溅射、蒸镀、分子束外延等技术，它们能够实现对原子沉积顺序和位置的精确控制，从而构建出具有原子级光滑表面或超薄多层结构的材料。我们将阐述这些技术如何应用于制造高性能半导体器件、光学薄膜等。 分子自组装： 探索物质固有的“自我组织”能力。我们将讲解不同类型的分子间作用力，以及它们如何驱动分子有序地排列，形成具有特定结构和功能的超分子材料。这包括液晶、自修复材料、仿生材料等。 晶格工程： 阐述如何通过改变晶体结构、引入缺陷、掺杂等方式来优化材料的力学、电学、热学和光学性能。例如，在金属材料中引入合金元素或进行热处理，可以显著提高其强度和韧性。 本章将强调，现代材料科学不再是被动地研究天然材料，而是主动地“按需设计”材料，以满足日益增长的技术需求。 第四章：探索未知的边界——先进材料的广阔前景 本章将展望材料科学领域在未来可能取得的突破性进展，并介绍一些正在蓬勃发展的尖端方向。 智能材料： 探讨那些能够感知环境变化并作出相应响应的材料。例如，形状记忆合金、液晶聚合物、响应性水凝胶等，它们在机器人、医疗器械、传感器等领域具有巨大的应用潜力。 仿生材料： 学习自然界亿万年进化的智慧，模仿生物体的结构和功能来设计新材料。例如，模仿蜘蛛丝的强度和韧性，或者模仿荷叶表面的超疏水性。 能源材料： 关注用于清洁能源生产、储存和转化的新型材料。这包括高效的光伏材料、储氢材料、高性能电池材料、催化剂等，它们是应对全球能源挑战的关键。 生物医用材料： 介绍用于诊断、治疗和组织修复的先进材料。例如，生物可降解支架、药物缓释载体、纳米药物递送系统以及用于诊断的荧光探针和造影剂。 信息材料： 探索用于信息存储、处理和传输的新型材料。例如，具有高存储密度的新型磁性材料、光学材料以及用于量子计算的超导材料。 本章将以充满启发性的方式，展现材料科学作为一门跨学科领域的活力，以及它如何与物理学、化学、生物学、工程学等学科深度融合，共同推动人类文明的进步。 第五章：挑战与机遇——材料科学的未来之路 在对材料科学的丰富内容进行探索之后，本章将回归现实，审视当前材料科学所面临的挑战，并展望未来的发展机遇。 理论与实验的融合： 探讨计算材料科学和人工智能在加速材料发现和设计中的作用。通过高性能计算和机器学习，可以更高效地模拟材料性能，预测新材料的结构，并指导实验研究的方向。 可持续性与环境友好： 强调开发环保型材料和绿色制造工艺的重要性。如何在满足性能需求的同时，减少资源消耗和环境污染，是材料科学未来发展的重要课题。 跨学科合作： 重申材料科学与其他学科交叉融合的必然趋势。解决未来复杂的社会和技术问题，需要不同领域的专家共同努力，形成协同效应。 伦理与社会影响： 简要探讨新材料的研发和应用可能带来的伦理和社会问题，以及如何负责任地引导其发展。 本书最终希望传递的核心信息是：理解和操控原子层面的物质规律，是创造更美好未来的关键。从微观世界的奥秘到宏观世界的革新，材料科学正以前所未有的速度和深度，改变着我们的生活，并为人类可持续发展提供了无限可能。本书旨在激发读者对这一迷人领域的兴趣，鼓励对科学探索的好奇心，并为有志于投身材料科学研究的年轻学子提供一个宏观的视野和深刻的启迪。

评分☆☆☆☆☆

这本书在科学普及方面做得非常出色，它成功地弥合了专业科学与大众读者之间的鸿沟。作者的语言通俗易懂，避免了过多的专业术语，即使是对科学完全没有基础的读者，也能轻松地阅读。同时，它又保证了科学内容的严谨性，并没有因为通俗而牺牲科学的准确性。书中穿插的一些历史故事和人物传记，也为科学知识增添了人文色彩，让科学不再是冰冷的符号和公式，而是充满人情味的故事。我强烈推荐给所有对科学感兴趣的读者，无论你们的背景如何，都能从中受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事方式简直太棒了！它没有生硬地堆砌科学原理，而是通过讲述一个个引人入胜的故事，让复杂的纳米技术变得易于理解。我特别喜欢书中对一些关键发现过程的描写，那些曲折的实验，无数次的失败，以及最终灵光乍现的时刻，都写得非常生动。作者仿佛是一个经验丰富的导游，带领我穿梭于纳米世界的各个角落，讲解着那些令人惊叹的发现和创造。他善于运用类比，将抽象的概念形象化，比如将纳米机器人比作微型工程师，将纳米材料比作特殊的“乐高积木”，这些比喻让我能够轻松地抓住核心思想。整本书读下来，感觉非常流畅，没有一点拖泥带水，每一页都充满了新知和趣味，让我欲罢不能。

评分☆☆☆☆☆

我一直对材料科学很感兴趣，尤其是那些能够改变我们生活方式的新材料。这本书在介绍纳米材料时，真的让我大开眼界。作者详细阐述了纳米材料之所以能够展现出独特性能的原因，比如量子效应和表面效应在微观尺度上的放大。书中关于碳纳米管、富勒烯、石墨烯等明星材料的介绍，更是让我着迷。我惊讶于它们在强度、导电性、导热性等方面的卓越表现，以及它们在未来在航空航天、能源、医疗等领域的巨大潜力。书中还探讨了不同纳米材料的制备技术，虽然我对其中的化学过程不甚了解，但作者的解释清晰明了，让我能够大致把握其原理。总的来说，这本书为我打开了一扇通往新材料世界的大门，让我对未来的科技发展充满了无限遐想。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的让我眼前一亮，一开始我以为它会是那种枯燥乏味的科学科普，充斥着晦涩难懂的术语，但事实完全出乎我的意料。作者以一种非常生动形象的方式，将“加工原子”这个听起来极其宏大和抽象的概念，拆解成了一系列引人入胜的故事和比喻。我特别喜欢它对纳米技术早期探索的描述，那些充满冒险精神的科学家们，在微观世界里小心翼翼地试探，就好像在黑暗中摸索着前进的先驱。书中的很多插图也帮了大忙，它们不是简单的示意图，而是富有艺术感，将那些肉眼无法看到的精妙结构展示得淋漓尽致，让我能够更直观地理解纳米材料的构成和运作原理。读这本书，与其说是学习，不如说是一种奇妙的探索之旅，我仿佛置身于一个由原子和分子构成的微型宇宙，感受着它们之间的相互作用，以及人类如何利用这些基本单元创造出令人惊叹的可能。它不仅仅是关于科学，更是一种关于人类智慧和创造力的颂歌。

评分☆☆☆☆☆

我原本对纳米技术了解不多，甚至觉得它离我的日常生活很遥远，但这本书完全改变了我的看法。作者在介绍纳米技术在各个领域的应用时，采用了非常接地气的方式，让我看到了这项技术是如何悄悄地渗透到我们的生活中，并带来巨大改变的。从更坚韧的衣物，到更有效的药物输送系统，再到突破性的电子产品，每一个例子都让我惊叹不已。我尤其对书中关于纳米医学的部分印象深刻，想象一下，微小的纳米机器人能够在人体内精准地定位并治疗疾病，这简直就像是科幻小说里的场景，但这本书却告诉我们，这一切都正在成为现实。它让我意识到，我们正站在一个技术革命的门槛上，而纳米技术无疑是这场革命的核心驱动力之一。读完这本书，我不仅对纳米技术有了更深的认识，也对未来的科技发展充满了期待和好奇。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的感受就是，科学原来可以如此有趣！作者的文笔非常优美，充满了文学色彩，将本来可能枯燥的科学知识，描绘得如同诗歌一般。他善于捕捉细节，用生动的语言描绘出微观世界的奇妙景象，让我仿佛能看到原子在舞蹈，分子在歌唱。而且，他对于科学家们的热情和执着，以及他们在探索未知领域的艰辛和喜悦的描绘，也让我深受感动。读这本书，就像是在听一位博学而又风趣的老朋友，娓娓道来他眼中的科学世界，一点也不觉得疲倦，反而越听越觉得有趣，越听越想听下去。

评分☆☆☆☆☆

我从这本书中获得的不仅仅是知识，更是一种看待世界的新视角。它让我开始意识到，在我们习以为常的宏观世界背后，隐藏着一个更加精妙、更加强大的微观世界。纳米技术的出现，不仅仅是技术的革新，更是人类对自然界认识的深刻变革。它提醒我们，微小的尺度往往蕴藏着巨大的能量和无限的可能。这本书就像是一把钥匙，打开了我对未知世界的好奇心，让我开始用一种更加开放和探索的心态去面对科技的发展，去思考人类在宇宙中的位置和未来的可能性。

评分☆☆☆☆☆

我之所以选择这本书，是因为我对“加工原子”这个概念本身感到非常好奇。这本书并没有让我失望，它真的详细解释了人类是如何从宏观世界走向微观世界，如何一步步掌握了操控原子和分子的能力。书中对各种纳米制造技术的介绍，比如电子束刻蚀、自组装等，都让我感到非常震撼。它让我看到了人类在智慧上的飞跃，我们不再仅仅是被动地利用自然，而是开始主动地改造自然，甚至创造出全新的物质。这种“点石成金”般的能力，让我对人类的未来充满了信心和期待。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对科学哲学和社会影响有一定思考的读者，这本书在探讨纳米技术的伦理和社会问题时，给了我很多启发。它不仅仅是技术层面的介绍，更是深入挖掘了纳米技术可能带来的深远影响。书中关于纳米技术在军事、隐私、环境等方面的潜在风险的讨论，让我开始审慎地思考这项技术的发展方向。作者并没有简单地给出答案，而是鼓励读者进行独立思考，权衡利弊。这种开放式的探讨方式，让我在享受科学知识的同时，也能对人类的未来发展进行更深层次的反思。它提醒我们，在追求技术进步的同时，也必须肩负起相应的社会责任，确保科技的发展能够真正造福于人类。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常合理，逻辑清晰，循序渐进。作者从最基本的概念入手，逐步深入到更复杂的应用和前沿研究。我特别欣赏它在介绍不同分支的纳米技术时，能够保持内容的独立性和完整性，又能在整体上形成一个有机的整体。每一个章节都像是一个小小的知识宝库，让我能够充分地吸收和理解。即使我跳读某一部分，也能很快地理解其内容，因为作者在前后文都有很好的铺垫和衔接。这种严谨的写作风格，让我觉得作者在知识的传达上非常负责任，也让我对书中的内容更加信赖。