新型縴維狀電子材料與器件 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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彭慧勝 著

圖書標籤:

• 縴維電子
• 柔性電子
• 可穿戴電子
• 新型材料
• 電子器件
• 傳感器
• 能源存儲
• 生物醫學
• 智能紡織
• 納米材料

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030466822

版次：1

商品編碼：11885404

包裝：精裝

叢書名： 半導體科學與技術叢書

開本：16開

齣版時間：2016-01-01

用紙：膠版紙

頁數：205

字數：290000

正文語種：中文

內容簡介

　　《新型縴維狀電子材料與器件》重點介紹瞭縴維狀的有機太陽能電池、鋰離子電池、超級電容器、光電轉換與儲能集成器件以及聚閤物發光電化學池。與闆狀和塊狀的電子器件相比，這些縴維狀的電子器件體積更小、質量更輕，可三維扭麯變形，並可以像化學縴維那樣被進一步編成織物，成為多學科交叉研究的一個重要發展方嚮。
　　《新型縴維狀電子材料與器件》可作為化學、物理、材料、能源、生物、醫學等相關專業的教師、博士後、研究生和本科生的參考書，也可供有誌於推動柔性電子器件和可穿戴設備發展的工程技術人員參考使用。

內頁插圖

目錄

前言
第1章 緒論
1．1 能量轉換和儲存器件的發展
1．1．1 能量轉換
1．1．2 能量儲存
1．2 傳統平麵狀能源器件麵臨的挑戰
1．3 縴維狀能源器件的興起
1．3．1 縴維狀能量轉換器件
1．3．2 縴維狀能量儲存器件
1．3．3 縴維狀集成器件
1．4 縴維狀能源器件的最新進展
參考文獻

第2章 導電縴維
2．1 引言
2．2 金屬絲
2．2．1 鈦絲
2．2．2 不銹鋼絲
2．2．3 其他金屬絲
213碳納米管縴維
2．3．1 製備方法
2．3．2 可紡碳納米管陣列
2．4 石墨烯縴維
2．4．1 石墨烯的閤成
2．4．2 石墨烯縴維的製備
2．4．3 石墨烯縴維的性能
2．4．4 復閤縴維
2．5 碳縴維和高分子縴維
2．5．1 碳縴維
2．5．2 高分子縴維
2．6 總結
參考文獻

第3章 縴維狀染料敏化太陽能電池
3．1 染料敏化太陽能電池概述
3．1．1 熱力學原理
3．1．2 動力學過程
3．1．3 材料
3．1．4 錶徵
3．1．5 小結
3．2 縴維狀染料敏化太陽能電池概述
3．2．1 金屬電極
3．2．2 非金屬電極
3．3 纏繞結構的縴維狀染料敏化太陽能電池
3．3．1 工作電極
3．3．2 對電極
3，3．3 電解質
3．4 同軸結構的縴維狀染料敏化太陽能電池
3．5 縴維狀染料敏化太陽能電池的功能化
3．6 展望
參考文獻

第4章 縴維狀聚閤物太陽能電池
4．1 聚閤物太陽能電池概述
4．1．1 工作原理
4．1．2 器件結構
4．1．3 材料
4．1．4 錶徵
4．1．5 總結
4．2 縴維狀聚閤物太陽能電池概述
4．2．1 纏繞結構的縴維狀聚閤物太陽能電池
4．2．2 同軸結構的縴維狀聚閤物太陽能電池
4．3 基於碳納米管的縴維狀聚閤物太陽能電池
4．4 展望
參考文獻

第5章 縴維狀鈣鈦礦太陽能電池
5．1 鈣鈦礦太陽能電池概述
5．1．1 工作原理
5．1．2 器件結構
5．1．3 材料
……
第6章 縴維狀超級電容器
第7章 縴維狀鋰離子電池
第8章 縴維狀集成器件
第9章 縴維狀發光器件
第10章 能源織物
第11章 總結與展望
索引
《半導體科學與技術叢書》已齣版書目
彩圖

前言/序言

《星辰大海的低語：宇宙生命的追尋與可能》 引言 自古以來，人類仰望星空，便會湧起關於生命起源和宇宙是否孤寂的無限遐想。我們是誰？我們從何而來？在浩瀚無垠的宇宙中，是否存在著其他與我們相似或截然不同的生命形式？這些問題不僅是哲學的終極拷問，更是驅動科學探索不竭的動力。本書《星辰大海的低語》正是以此為引，深入淺齣地剖析當前人類在探索地外生命過程中的最新進展、核心理論、麵臨的挑戰以及對未來的展望。我們將從地球生命的獨特性齣發，循著物理、化學、生物學等學科的脈絡，一同踏上這場跨越星辰大海的追尋之旅。 第一章：生命在地球的獨特土壤——極端環境下的生命奇跡 在探尋地外生命之前，瞭解地球生命的生存極限至關重要。本書將首先聚焦於地球上那些在極端環境中蓬勃生長的生命體。從深海熱液噴口噴湧的硫化氫中汲取能量的化能自養細菌，到高輻射、高鹽度、高壓強等惡劣環境下依然頑強生存的嗜極微生物，它們為我們揭示瞭生命演化的驚人適應性和多樣性。這些“極端生命”的存在，極大地拓展瞭我們對生命存在條件的認知邊界，證明瞭生命並非隻局限於我們熟悉的“溫和”環境。我們將詳細介紹這些微生物的代謝機製、生存策略以及它們在生態係統中的獨特地位，並探討它們為尋找地外生命提供的關鍵參照。 第二章：宇宙的化學語言——構成生命的基石與宜居帶的探索 生命，無論以何種形式存在，都離不開特定的化學元素和環境條件。本書將深入探討構成地球生命核心的元素，如碳、氫、氧、氮、磷、硫（CHNOPS）的宇宙分布及其在行星形成過程中的富集機製。我們將分析星際分子雲中復雜有機物的閤成，以及它們如何通過隕石、彗星等途徑抵達行星錶麵。 同時，本書將重點解析“宜居帶”的科學概念。這不僅僅是水可能以液態存在的區域，更是一個包含瞭閤適大氣成分、穩定的恒星輻射、行星磁場保護以及足夠行星質量以維持內部熱源和闆塊構造等一係列復雜因素的綜閤性考量。我們將審視太陽係內外的宜居帶候選者，如火星、木星的衛星歐羅巴和土衛二，以及係外行星開普勒-186f、TRAPPIST-1e等，並詳細介紹科學傢們如何通過光譜分析、淩日法等技術來探測這些星球的大氣成分，尋找與生命活動相關的生物標誌物（biosignatures），例如氧氣、甲烷、臭氧等的組閤。 第三章：生命起源之謎——從無機物到有機體，宇宙中的化學演化 生命如何從簡單的無機物演化而來，是科學界最具挑戰性的謎題之一。本書將梳理當前關於地球生命起源的幾種主流假說，如“原始湯”理論、深海熱液噴口理論、以及從宇宙輸入的有機物假說。我們將迴顧米勒-尤裏實驗等經典實驗，探討早期地球環境下氨基酸、核苷酸等大分子的自發生成過程。 更進一步，本書將探討“RNA世界”假說，以及生命從自我復製的分子演化到具有細胞結構的早期生命體的關鍵步驟。我們將分析復製、代謝、分化等生命基本功能的齣現，以及早期生命如何在缺乏氧氣的環境中生存和演化。最後，我們將討論這些起源理論對在地外星球尋找生命啓示，例如，如果地外生命起源於不同的化學基礎，或者在與地球截然不同的條件下發生，我們又該如何識彆它們？ 第四章：宇宙中的生命搜尋—— telescopes of detection and astrobiological missions 人類探索地外生命的腳步從未停止。本書將全麵介紹當前和未來的生命搜尋策略與技術。我們將詳細闡述地麵射電望遠鏡陣列，如SETI（搜尋地外文明計劃）項目，如何通過監聽宇宙中的無綫電信號來尋找智慧生命存在的證據。 同時，我們也將聚焦於太空望遠鏡的革命性作用。例如，哈勃空間望遠鏡和詹姆斯·韋伯空間望遠鏡如何以前所未有的分辨率觀測係外行星的大氣，尋找生物標誌物。本書還將介紹一係列重要的行星際探測任務，如“好奇號”和“毅力號”火星車對火星過去和現在生命跡象的搜尋，以及對木衛二、土衛二等冰衛星的未來探測計劃，這些任務旨在直接取樣、分析地下海洋，尋找生命存在的直接證據。 第五章：地外生命的可能形態——超越碳基生命的猜想 我們對生命的定義，很大程度上受到地球生命的製約。本書將鼓勵讀者跳齣“碳基生命”的藩籬，大膽暢想宇宙中可能存在的、超越我們想象的生命形態。我們將探討矽基生命、氨基生命等非傳統生命化學基礎的可能性，分析它們在不同宇宙環境下的生存潛力。 此外，本書還將討論生命是否必須以“個體”形式存在，以及是否存在著如行星尺度的意識體、能量生命體等更宏大的生命概念。我們將引用科幻小說中的經典設想，並結閤最新的科學理論，探討這些“非主流”生命形態在理論上的可行性，以及我們該如何設計探測手段來識彆它們。 第六章：潘多拉的盒子還是宇宙的希望？—— 地外生命發現的倫理與社會影響 如果有一天，我們真的發現瞭地外生命，無論是微生物還是智慧文明，都將是對人類現有認知體係的顛覆，並將帶來深遠的倫理、哲學和社會影響。本書將深入探討這些潛在的挑戰和機遇。 我們應該如何應對與地外文明的首次接觸？是否存在“不接觸原則”？我們是否有權乾預地外生命的發展？如果地外生命比我們先進，我們又該如何自處？這些問題沒有簡單的答案，但提前思考和討論，將有助於我們以更成熟、更負責任的態度麵對未來的可能性。本書將引述不同學者的觀點，並結閤曆史經驗，為讀者提供一個多維度的思考框架。 第七章：未來的遠航—— 人類在宇宙中尋找生命的下一步 探索永無止境。本書的最後一章將展望未來人類在宇宙生命搜尋領域的宏大藍圖。我們將討論下一代更強大的太空望遠鏡，以及更具突破性的行星探測技術，例如，直接采集係外行星樣本返迴地球的技術，或者利用量子計算來模擬生命演化的可能性。 同時，本書也將探討“人類殖民”與“尋找地外生命”之間的關係。是否在宇宙中播撒人類的種子，也是一種生命形式的延續？我們是否會與其他生命形式發生共生，還是會成為宇宙中的掠食者？這些宏大的議題，將引領讀者思考人類在宇宙中的終極定位與使命。 結語 《星辰大海的低語》是一場思想的旅行，一次關於生命最本源問題的追問。它不僅展示瞭人類在科學探索上的智慧與勇氣，更激發瞭我們內心深處對未知的好奇與敬畏。當我們仰望星空，我們聽見的，或許不僅僅是遙遠星辰的寂靜，更是生命本身在宇宙中低語的呼喚。這本書希望能夠點燃您對宇宙生命探索的熱情，與您一同期待那可能在某個遙遠星係中，我們不期而遇的“他者”。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，剛開始閱讀這本書時，我有些擔心它會過於偏重理論，導緻內容枯燥乏味。然而，事實證明我的擔憂是多餘的。作者以一種非常巧妙的方式，將復雜的理論概念與實際應用場景巧妙地結閤起來。書中對於各種縴維狀電子材料在具體器件中的應用案例進行瞭詳細的描述，並且不僅僅是簡單地羅列，而是深入分析瞭材料的性能如何影響器件的整體錶現。例如，在介紹用於傳感器領域的縴維時，作者詳細解釋瞭不同縴維的錶麵化學性質如何影響其對特定氣體或生物分子的吸附能力，以及這種吸附如何轉化為可檢測的電信號。書中甚至列舉瞭具體的實驗設計和數據分析方法，讓我感覺仿佛置身於實驗室，親身參與瞭這些研究。更令人贊嘆的是，書中對於“器件集成”這一環節的探討也十分深入。它不僅關注單個材料的性能，更著眼於如何將這些新型縴維材料有效地集成到復雜的電子器件中，剋服諸如接觸電阻、界麵穩定性等技術難題。書中對於“打印電子”技術的介紹，就生動地展示瞭如何通過特定的打印工藝，將縴維狀電子材料轉化為功能性的電路，這一過程的描述讓我對未來的製造技術充滿瞭遐想。

評分☆☆☆☆☆

我必須承認，一開始我對於“縴維狀”這個詞感到有些局限，認為它可能隻涉及一些細小的絲狀結構。然而，這本書徹底顛覆瞭我這種認知。它將“縴維狀”的概念延展到瞭各種宏觀到微觀的尺度，並展示瞭其在電子材料領域的無限可能。書中不僅討論瞭傳統的碳納米管、石墨烯等，還深入介紹瞭諸如金屬有機框架（MOFs）衍生的縴維、生物基材料構築的縴維，甚至是一些新型高分子電解質縴維。這些內容讓我意識到，原來“縴維”的定義可以如此廣泛，而它們的電子學性質也遠比我之前想象的要豐富多樣。尤其是在“器件結構設計”這一章節，書中通過大量圖示，展示瞭如何將這些不同特性的縴維巧妙地編織、堆疊、組裝，從而構築齣高性能的柔性傳感器、高效的能量存儲器件，甚至是仿生電子元件。我被書中描述的“3D打印縴維網絡”所構建的復雜三維電子器件所深深吸引，這種將材料科學、製造工藝與器件物理融為一體的創新思路，讓我看到瞭未來電子技術發展的全新方嚮。這本書真正讓我感受到，科學的邊界遠比我們想象的要寬廣，而“縴維”這一看似簡單的形態，卻蘊含著巨大的科學能量。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺是，它非常注重對“過程”的解析，而不是簡單地呈現“結果”。在介紹新型縴維狀電子材料的製備方法時，作者並沒有直接給齣最終的成品，而是詳細地闡述瞭每一步操作背後的科學原理和技術細節。比如，在描述一種新型導電聚閤物縴維的閤成過程時，書中詳細解釋瞭聚閤反應的動力學、溶劑的選擇對縴維形貌的影響，以及後處理過程中熱穩定性或化學改性如何賦予縴維特定的性能。這種“解構”式的講解，讓我能夠理解材料為何具備瞭某種特性，而不是僅僅知道它具備。此外，在討論器件的性能評估時，作者也強調瞭測試條件的標準化和數據分析的嚴謹性，這對於從事相關研究的讀者來說，無疑是極其寶貴的指導。書中對“器件可靠性”的探討尤其令我印象深刻，它詳細分析瞭材料在長期使用過程中可能齣現的各種老化機製，以及如何通過材料設計和器件結構優化來提升其穩定性。這種對“細節”的極緻追求，讓這本書的科學價值和實用價值都得到瞭極大的提升，它不隻是告訴我們“是什麼”，更告訴我們“為什麼”和“如何做”。

評分☆☆☆☆☆

當我拿起這本《新型縴維狀電子材料與器件》時，最讓我印象深刻的是作者在闡述概念時所展現齣的嚴謹性與前瞻性。書中並未止步於對現有材料的介紹，而是深入探討瞭這些材料的物理化學基礎，以及它們為何能夠承載電子信號的傳輸和轉換。例如，在介紹碳納米管的導電性能時，作者詳細剖析瞭其獨特的π電子離域效應和範德華力在縴維纏結網絡中的作用，並引用瞭大量的實驗數據和理論模擬結果來佐證。這種深挖根源的解釋方式，讓我對碳納米管的導電機理有瞭更透徹的理解，不再僅僅停留在“因為它導電”的層麵。更令我驚喜的是，書中還大膽預測瞭未來新型縴維狀電子材料的發展趨勢，例如基於生物質或可降解聚閤物的縴維，以及能夠自修復或具備傳感功能的智能縴維。這些暢想並非空穴來風，而是建立在對當前研究熱點和技術瓶頸的深刻洞察之上。書中關於“柔性電子”這一章節，通過對不同縴維在彎麯、拉伸等形變下的電學性能變化進行詳盡分析，展現瞭其在可穿戴設備、柔性顯示等領域的巨大潛力，並對未來材料設計提齣瞭新的挑戰和機遇。這種既有深度又有廣度的探討，讓這本書不僅僅是一本技術手冊，更像是一場與未來科技對話的啓迪之旅。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計非常吸引我，封麵采用瞭深邃的藍色，搭配著抽象的銀白色綫條，仿佛夜空中流動的星河，又像是某種微觀世界的復雜結構。這種視覺上的衝擊力，讓我迫不及待地想要翻開它，一探究竟。初次閱讀時，我被其中精美的插圖和清晰的圖錶深深吸引。書中對各種新型縴維材料的微觀形貌進行瞭細緻的描繪，從掃描電子顯微鏡下的縴維肌理，到透射電子顯微鏡下的晶體結構，都力求展現最真實、最細緻的圖像。這些圖像不僅具有科學上的嚴謹性，更富含藝術的美感，讓我感覺像是在欣賞一幅幅微觀世界的畫作。其中關於納米縴維的形成機製，用圖解的方式解釋瞭靜電紡絲過程中電場、溶液粘度、錶麵張力等關鍵因素如何相互作用，最終形成具有特定形貌和性能的縴維。這種直觀的呈現方式，極大地降低瞭理解門檻，讓我即使對某些物理化學過程不太熟悉，也能大緻把握其核心原理。此外，書中對不同類型縴維（如碳納米管、石墨烯納米片、聚閤物納米縴維）的分類和對比也十分清晰，通過列舉各自的優缺點以及潛在的應用領域，為讀者構建瞭一個初步的認知框架。整體而言，這本書在視覺呈現上做足瞭功課，是那種讓人願意花時間去品味、去欣賞的科學著作。