納米材料前沿：結構色納米材料

定　價：￥128.00

作　者：	顧忠澤著
出版社：	化學工業(yè)出版社
叢編項：
標　簽：	暫缺

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ISBN：	9787122298300	出版時間：	2018-08-01	包裝：	精裝
開本：	16開	頁數(shù)：	351	字數(shù)：

內容簡介

　　本書依據(jù)作者研究團隊以及國內外結構色材料的研究進展，在介紹生物結構色和光子晶體結構色的基礎上，系統(tǒng)介紹了光子晶體結構色納米材料的仿生制備，包括微加工制備、有序單元的制備及組裝、噴墨打印制備，并介紹了其仿生調控研究，詳細介紹了結構色材料在生物檢測和細胞研究中的應用，闡述了結構色材料的未來發(fā)展方向和應用潛力。本書可供從事結構色材料研究的人員及高等院校相關專業(yè)學生參考使用。

作者簡介

　　顧忠澤：教育部“長江學者”特聘教授、國家杰出青年基金獲得者。東南大學生物科學與醫(yī)學工程學院院長，教育部創(chuàng)新團隊負責人，生物電子學國家重點實驗室主任。主要從事生物電子學研究，開發(fā)了一種被國際上廣泛采用的自組裝光子晶體（結構色納米材料）的制備方法，提出了通過功能分子與微納結構的耦合，設計功能材料的設想，并基于該設想開發(fā)了一系列可用于傳感的新型功能材料和器件，還創(chuàng)造性提出了基于自組裝光子材料構建液相芯片的設想，并基于該設想建立了具有自主知識產權的生物分子的高靈敏、多組分、快速檢測方法，構建了基于納米纖維的生物反應器，并應用于臨床治療用的生物人工肝。在科研中注重原始創(chuàng)新和開展高水平的研究工作，研究成果在國際核心刊物上發(fā)表論文230余篇，其中影響因子大于10的論文有38篇，SCI他引5200余次。獲授權專利45項，其中的6項專利已獲轉讓752.2萬元，曾獲“教育部自然科學”一等獎一項，2014年還獲“國際發(fā)明特別金獎”。

圖書目錄

第1章生物體中的結構色001
1.1　概述 002
1.1.1　顏色的產生 002
1.1.2　生物體中顏色的進化 003
1.1.3　生物結構色的分類 004
1.2　具有一維光子晶體結構的生物結構色 005
1.2.1　干涉薄膜 005
1.2.2　衍射光柵 009
1.2.3　復合結構的蝴蝶鱗片 011
1.3　具有二維光子晶體結構的生物結構色 015
1.4　具有三維光子晶體結構的生物結構色 019
1.5　生物體中的動態(tài)結構色 021
1.6　小結 023
參考文獻 024

第2章光子晶體結構色理論027
2.1　概述 028
2.2　光子晶體的基本性質 030
2.2.1　光子禁帶特性 030
2.2.2　光子局域 032
2.2.3　偏振特性 033
2.2.4　抑制自發(fā)輻射 033
2.3　光子晶體的電磁場理論 033
2.4　光子晶體的能帶 034
2.5　光子晶體研究的理論方法 035
2.5.1　時域有限差分法 036
2.5.2　散射矩陣法 043
2.5.3　平面波展開法 047
2.5.4　光子晶體理論分析軟件 048
2.6　小結 052
參考文獻 052

第3章光子晶體結構色材料的微加工制備055
3.1　概述 056
3.2　反應離子刻蝕 057
3.3　快速成型微加工 059
3.4　激光微加工 061
3.4.1　激光產生的物理基礎 061
3.4.2　激光的特點及其在光子晶體制備方面的進展 062
3.4.3　激光LIGA工藝及其應用 067
3.4.4　激光雙光子直寫 068
3.4.5　激光全息光刻 071
參考文獻 075

第4章結構色材料中有序單元的制備及組裝077
4.1　概述 078
4.2　單分散膠體粒子的合成 079
4.2.1　單分散無機膠體粒子的合成 079
4.2.2　單分散聚合物膠體粒子的合成 084
4.2.3　單分散復合膠體粒子的合成 086
4.2.4　單分散膠體粒子的表面修飾 094
4.3　單分散膠體粒子的密堆積有序組裝 096
4.3.1　傳統(tǒng)的垂直沉積法及改進 096
4.3.2　場力誘導作用自組裝 101
4.3.3　其他方法 106
4.4　單分散膠體粒子的非密堆積有序組裝 107
4.4.1　靜電場力 107
4.4.2　磁場力 107
4.5　多種納米粒子的分步組裝和共組裝 108
4.5.1　溶劑蒸發(fā)法及改進 108
4.5.2　分步旋涂法 109
4.5.3　場力誘導共組裝 109
4.6　膠體粒子的限域組裝 110
4.6.1　物理模板法 110
4.6.2　化學模板法 116
4.6.3　液滴中的組裝 118
4.6.4　二維界面 119
參考文獻 119

第5章噴墨打印制備圖案化結構色材料127
5.1　概述 128
5.2　傳統(tǒng)圖案化結構色材料制備方法 128
5.2.1　基于模板聚合法的圖案化結構色材料制備 128
5.2.2　基于微接觸法的圖案化結構色材料制備 135
5.2.3　基于界面誘導的圖案化結構色材料制備 138
5.3　基于壓電噴墨打印技術的圖案化結構色材料制備 140
5.3.1　噴墨打印技術簡介 141
5.3.2　噴墨打印技術的應用 142
5.3.3　噴墨打印制備自組裝結構色圖案 144
5.4　電噴打印技術制備圖案化結構色材料 158
5.4.1　工作原理 158
5.4.2　針對結構色材料的電噴印系統(tǒng)改進 160
5.4.3　電噴印的加工模式 162
5.4.4　圖案化打印 166
參考文獻 168

第6章結構色的調控方法173
6.1　概述 174
6.2　電調控 176
6.3　機械力調控 181
6.4　磁調控 183
6.5　溫度調控 186
6.6　離子與分子調控 189
6.7　光調控 192
6.8　填充介質調控 194
參考文獻 196

第7章結構色納米材料在生物檢測中的應用201
7.1　概述 202
7.2　基于結構色材料的非標記檢測 203
7.2.1　基于折射率變化的非標記檢測 203
7.2.2　基于晶格間距改變的非標記檢測 205
7.3　基于光子晶體的熒光增強檢測 217
7.4　光子晶體編碼檢測 219
7.4.1　編碼標記檢測 219
7.4.2　編碼非標記檢測 225
7.5　基于結構色材料的生物分子分離 229
7.6　結構色微流控芯片 231
7.7　小結 234
參考文獻 234

第8章結構色材料在細胞研究中的應用239
8.1　概述 240
8.2　細胞在結構色材料表面的取向及誘導分化 241
8.2.1　基于拉伸反蛋白石的細胞誘導 241
8.2.2　基于膠體晶體的神經細胞誘導分化 246
8.3　基于結構色材料的細胞檢測 253
8.3.1　基于多孔硅結構色材料的細胞檢測 253
8.3.2　全息水凝膠細胞傳感器 265
8.3.3　基于表面壓印結構色材料的細胞傳感 266
8.4　基于結構色微載體的細胞研究 269
8.4.1　結構色細胞微載體的基本特性 269
8.4.2　細胞培養(yǎng)微載體的多元評價體系 272
8.4.3　細胞捕獲微載體的細胞多元評價體系 275
8.5　基于反蛋白石結構大孔支架的細胞三維培養(yǎng) 280
8.6　小結 285
參考文獻 285

第9章結構色材料在其他領域中的應用291
9.1　結構色材料在信息顯示中的應用 292
9.1.1　結構色靜態(tài)顯示材料 292
9.1.2　結構色動態(tài)顯示材料 294
9.2　結構色隱形眼鏡 297
9.2.1　結構色隱形眼鏡的制備工藝 298
9.2.2　結構色隱形眼鏡的應用 302
9.3　結構色材料在無源光學器件中的應用 304
9.3.1　基于結構色材料的光柵 305
9.3.2　結構色材料在光譜分析中的應用 306
9.3.3　基于結構色材料的濾光片 308
9.4　結構色材料在光纖波導中的應用 311
9.4.1　一維光子晶體光纖 312
9.4.2　二維光子晶體光纖 314
9.4.3　三維光子晶體光纖 316
9.5　結構色材料在激光器中的應用 318
9.5.1　基于一維光子晶體結構的激光器 319
9.5.2　基于二維光子晶體結構的激光器 320
9.5.3　基于三維光子晶體結構的激光器 321
9.6　結構色材料在光催化中的應用 324
9.6.1　光能轉換基本原理 325
9.6.2　結構色光催化材料 327
9.6.3　TiO2光子晶體結構在光解水中的應用 331
9.6.4　TiO2光子晶體結構在染料敏化太陽能電池中的應用 333
參考文獻 335

第10章展望341

索引 345