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雷智 著

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• 无机材料
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• 纳米材料

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出版社： 国防工业出版社

ISBN：9787118063295

商品编码：29862541967

包装：平装

出版时间：2009-07-01

基本信息

书名：信息材料

定价：32.00元

作者：雷智

出版社：国防工业出版社

出版日期：2009-07-01

ISBN：9787118063295

字数：338000

页码：228

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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本书较全面地讨论和介绍了信息材料的分类、基本概念、材料性质、主要制备方法和典型应用；基本内容包含当前和未来信息技术涉及的主要信息材料；对信息获取、信息处理、信息存储、信息传输及信息显示方面的*技术作了较系统地介绍；对新型信息材料的典型应用作了较详细描述。
本书可作为大专院校材料科学与工程专业师生的教材，也可供从事信息材料生产的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《智网：连接未来的感知织物》 简介 在这信息爆炸、万物互联的时代，我们正迈向一个全新的物质时代——感知材料的时代。想象一下，你的衣物能够监测你的健康状况，你的房屋能够根据环境智能调节温度，你的道路能够实时传输交通信息，甚至你佩戴的饰品都可能成为连接外界的触角。《智网：连接未来的感知织物》将带你深入探索这个充满无限可能的世界。 本书并非空泛的理论推演，而是扎根于前沿科学的切实探索。它聚焦于那些能够感知、响应并传递信息的“智网”材料，揭示它们如何从实验室走向现实，又将如何重塑我们的生活、工作乃至整个社会。 第一章：感知的黎明——材料的觉醒 我们早已习惯了被动地使用材料，但材料本身并非一成不变。第一章将带领读者回顾材料科学的发展历程，从最初的石器时代、青铜时代，到现代的高分子、纳米材料，每一次材料的革新都标志着人类文明的飞跃。然而，真正的变革在于材料的“主动性”——它们不再仅仅是承载功能，而是开始具备“感知”的能力。 我们将从基础的传感原理入手，解释各种物理、化学信号如何被材料捕捉。比如，压电材料如何将机械形变转化为电信号，温敏材料如何随温度变化改变自身性质，甚至生物材料如何响应体内的生化变化。这不是科幻小说的情节，而是当下正在发生的技术突破。本书将通过生动的案例，如能够监测胎儿心跳的智能服装、能够自我诊断桥梁结构的传感钢筋，让你直观感受材料“觉醒”的力量。 第二章：织就无形之网——智网的结构与原理 “智网”并非一个单一的实体，而是由无数微小、智能化的单元相互连接，共同构成的一个复杂而有序的系统。本章将深入剖析这些“感知单元”的构建方式，以及它们如何协同工作。 我们将探讨二维材料（如石墨烯、二维过渡金属硫化物）和三维多孔材料在构建智网中的作用。这些材料以其独特的宏观和微观结构，为集成传感器、执行器和通信模块提供了绝佳的平台。例如，通过将纳米传感器均匀分布在织物纤维中，可以创造出能够实时监测生命体征的“智能纺织品”。又如，在多孔陶瓷材料中嵌入微型电路，便能构建出能够检测空气污染物的“智能滤网”。 更重要的是，本章将深入讲解“网”的连接原理。这不仅仅是简单的电信号传递，而是涵盖了无线通信、低功耗物联网（IoT）技术，以及分布式传感网络等概念。我们将介绍如何通过微型天线、能量收集单元，让这些感知材料摆脱线缆的束缚，实现自主运行和信息共享。 第三章：感知万物——智网的应用场景 一旦“智网”织就，它便能渗透到我们生活的方方面面，带来前所未有的便利与变革。第三章将聚焦于智网材料在不同领域的具体应用，描绘出一幅幅未来生活的图景。 智慧健康： 智能穿戴设备将不再局限于简单的计步器。未来的服装、贴片甚至植入物，都将成为持续的健康监测系统。它们能够实时捕捉心率、血压、血糖、汗液成分等多种生理指标，并在出现异常时及时预警，甚至根据用户的身体状况自动调整药物剂量或提供个性化的康复建议。本书将详细介绍用于非侵入式血糖监测的传感皮肤、能够早期发现皮肤癌的诊断型面膜等前沿技术。 智能家居与建筑： 你的家将真正“活”起来。墙壁可以根据室内外温湿度智能调节，地板可以感知你的行走路径并自动调整照明，窗户可以根据日照强度改变透明度。本书将阐述如何将能够感知光照、温度、湿度、空气质量乃至声音的传感材料集成到建筑材料中，构建出节能、舒适、安全的智慧居住空间。 智慧交通与城市： 道路将不再只是交通载体，更是信息的传输枢纽。智能路面能够感知车辆流量，优化交通信号灯；智能轮胎能够监测胎压和路面状况，提高行车安全；城市基础设施（桥梁、管道）将具备自我诊断能力，及时发现安全隐患。我们将探讨如何利用分布在城市各个角落的传感器网络，构建出高效、智能的城市管理系统。 工业自动化与环境监测： 在工业生产中，智网材料能够实现对生产过程的实时监控和优化，提高效率和产品质量。在环境保护领域，它们能够精确监测空气、水体和土壤的污染状况，为环境治理提供决策依据。本书将展示如何利用高精度传感器网络，实现工厂的智能化生产和全方位的环境监管。 第四章：驱动未来的能量——智网的供能与通信 任何智能设备都离不开能量的供给和信息的传递。智网材料也不例外。第四章将深入探讨为这些遍布各处的传感器提供动力的多种能量收集技术，以及它们之间如何进行高效、低功耗的通信。 能量收集： 摆脱电池的束缚是实现大规模智网部署的关键。本书将介绍包括太阳能、热电能、压电能、射频能量收集等多种方式。例如，利用运动产生的机械能为可穿戴设备供电，利用环境温差发电，甚至从广播的无线电波中“捕获”能量。我们将探讨如何将这些能量收集单元与传感材料集成，实现“自给自足”的智能设备。 低功耗通信： 海量传感器的信息传输需要高效且低能耗的通信协议。本书将介绍蓝牙低功耗（BLE）、LoRa、NB-IoT等物联网通信技术，以及如何利用这些技术构建起庞大的、相互连接的感知网络。我们将探讨如何优化通信协议，减少数据传输的能耗，确保网络的稳定运行。 第五章：伦理与挑战——智网时代的机遇与隐忧 技术的发展总是伴随着机遇与挑战。《智网：连接未来的感知织物》不会回避智网技术所带来的伦理和社会问题。第五章将对此进行深入的探讨。 隐私与安全： 当我们的生活被无数传感器包围，个人隐私如何得到保障？数据泄露、非法监控的风险如何规避？本书将分析当前面临的安全挑战，并探讨技术、法律和个人层面的应对策略。 数字鸿沟与公平性： 智网技术的普及是否会加剧社会的不平等？如何确保所有人都能够享受到技术带来的便利，而不是被边缘化？我们将思考如何促进技术的普惠性发展，避免数字鸿沟的扩大。 材料的可持续性与环境影响： 智网材料的生产、使用和废弃，对环境会产生怎样的影响？如何设计更环保、可回收的智能材料？本书将呼吁读者关注材料的生命周期，思考可持续发展的道路。 结语：迈向万物互联的“智网”新纪元 《智网：连接未来的感知织物》并非一本单纯的技术手册，它更是一扇观察未来之窗。通过对感知材料的深入解读，本书旨在激发读者对未来科技的想象，同时也提醒我们，在拥抱技术进步的同时，更要审慎思考其可能带来的深远影响。 我们正站在一个由感知材料构建的“智网”新纪元的开端。这些材料将深刻地改变我们与世界互动的方式，让技术不再是冰冷的工具，而是成为我们身体、生活和环境的延伸，共同编织一个更加智能、高效、美好的未来。本书将是你理解这个正在崛起的科技浪潮、把握未来机遇的必备读物。

评分☆☆☆☆☆

我对《信息材料》这本书的期待，更多地源于我对科技进步背后驱动力的好奇。我希望这本书能够为我打开一扇窗，让我窥见那些塑造我们未来数字生活的“幕后英雄”。我期待书中能够探讨一些新兴的信息材料，以及它们可能带来的颠覆性影响。例如，我希望了解，在柔性电子和可穿戴设备领域，会用到哪些新型的导电聚合物、弹性半导体或柔性显示材料？这些材料的力学性能、电学性能和稳定性是如何相互协调的？书中是否会介绍一些用于能源采集和存储的信息材料，比如有机太阳能电池材料，或者固态电池的电极和电解质材料？这些材料的性能如何影响着我们未来设备的续航能力和能源效率？我希望这本书能够提供一些前瞻性的视角，让我看到信息材料科学在未来的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

我抱着一种学习的心态翻开了《信息材料》这本书，希望能够拓展自己对信息技术背后物理基础的认知。读这本书的过程中，我一直试图将书中的概念与我所熟悉的技术应用联系起来，这是一种非常有益的学习方式。比如，当我读到关于光纤通信的部分，我立刻联想到我们在家里使用的网络，那些看不见的信号是如何在细细的光纤中以光速传递的。我希望书中能够详细解释光纤的材料构成，比如高纯度的石英玻璃，以及它内部的折射率梯度是如何引导光信号不发生衰减地进行长距离传输的。我也会对书中涉及的各种传感器材料产生浓厚的兴趣，比如用于触摸屏的电容屏材料，或者用于摄像头传感器的CMOS/CCD材料。这些材料是如何捕捉外界的物理信息，并将其转化为可被处理的电信号的？它们在精度、响应速度、功耗等方面又有哪些关键的性能指标？如果书中能够配以清晰的图示和真实的案例分析，那将极大提升阅读的趣味性和理解的深度。

评分☆☆☆☆☆

作为一名对电子产品内部构造充满好奇的读者，《信息材料》这本书的出现无疑是令人振奋的。我希望它能够为我揭示那些构成我们日常接触的电子设备的核心材料。我期待书中能够详细阐述半导体材料的种类繁多，不仅仅是硅，还有锗、砷化镓等，它们各自在哪些特定的应用场景下具有优势？例如，砷化镓在射频器件中的广泛应用，以及其相比硅的电子迁移率优势，这是否会是书中重点介绍的内容？我也会对集成电路中各种导电、绝缘和半导体材料的组合运用感兴趣。书中是否会解释，为什么在芯片制造过程中需要使用金、铜、铝等不同的金属作为导线，以及它们在导电性、成本和工艺兼容性上的权衡？此外，我希望能够了解到，在制造显示屏方面，OLED、LCD等不同技术背后的材料原理，以及它们在色彩、亮度、能耗等方面的差异。

评分☆☆☆☆☆

《信息材料》这个书名，很容易让我联想到信息安全和隐私保护的物理基础。我希望这本书能够触及那些在保障信息安全方面发挥关键作用的材料。我期待书中能够介绍一些用于加密和数据保护的材料技术。例如，书中是否会提及一些具有特殊光学或电学性质的材料，它们可以被用于制造防伪标识，或者用于安全的密钥生成？我也会对那些能够检测和阻止非法信号的材料感兴趣。比如，在一些高安全区域，可能需要使用特殊的电磁屏蔽材料来阻止无线窃听。书中是否会深入探讨这些材料的工作原理，以及它们在实际应用中的部署方式？此外，我还好奇，在数据存储的安全性方面，除了对数据本身进行加密，材料本身的物理特性是否也能提供额外的安全保障？例如，一些具有高稳定性的存储介质，即使在极端环境下，也能保持数据的完整性。

评分☆☆☆☆☆

《信息材料》这个书名，让我对信息存储和处理的载体充满了好奇。我一直对那些能够“记住”信息、并且能够快速“思考”的材料感到着迷。我设想书中会深入探讨存储介质的发展历程，从早期的磁带、软盘，到现在的闪存、固态硬盘，以及未来可能出现的更先进的存储技术，比如DNA存储或全息存储。我期待能够了解到，这些存储材料的核心原理是什么？它们是如何通过物理或化学的变化来编码和读取信息的？例如，在闪存芯片中，电子是如何被“困住”在浮栅上，从而实现数据的非易失性存储的？而对于固态硬盘（SSD），我想知道它的NAND闪存单元是如何工作的，以及其读写速度远超传统机械硬盘的奥秘。此外，书中是否会涉及新型存储技术的最新进展，比如相变存储（PCM）或磁性随机存取存储器（MRAM），以及它们在性能、功耗和耐用性方面相比现有技术的优势？

评分☆☆☆☆☆

当我看到《信息材料》这本书时，我脑海中立刻浮现出那些在科研实验室里，科学家们正在探索的各种新奇材料。我希望这本书能够像一位引路人，带领我进入材料科学的前沿领域，了解那些正在改变我们未来的“秘密武器”。我期待书中能够介绍一些高性能计算所需的特殊材料，比如用于超级计算机的低温材料，或者用于量子计算机的超导材料。我很好奇，量子计算机中的量子比特是如何通过特定的材料来实现的？它们又是如何利用量子叠加和纠缠的特性进行计算的？书中是否会提及诸如拓扑材料、二维材料（如石墨烯、MoS2）等在未来信息技术中可能扮演重要角色的新型材料，以及它们在电子学、光学、甚至能源领域的潜在应用？这些内容将极大地满足我对科技发展趋势的好奇心。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《信息材料》这本图书时，我立刻被它所蕴含的深度和广度所吸引。我期望这本书能够填补我在信息技术背后材料科学方面的知识空白，让我对这个飞速发展的领域有更全面的认识。我想象着，书中会从基础的物理化学原理出发，逐步深入到各种信息材料的具体应用。例如，在讲解半导体材料时，我希望能够理解能带理论是如何解释其导电特性的，以及掺杂技术又是如何改变这些特性的。对于光学材料，我希望了解光的传播、反射、折射等现象与材料折射率、吸收光谱等性质之间的联系。书中是否会提及诸如光学晶体、非线性光学材料等，以及它们在激光、光通信等领域的应用？我希望能够看到丰富的插图和图表，帮助我理解那些抽象的科学概念。

评分☆☆☆☆☆

《信息材料》这个标题，让我对“信息”的物质载体产生了浓厚的探索欲。我希望这本书能够为我揭示，那些承载、处理和传输我们海量信息所必需的材料。我期待书中能够介绍一些用于大数据存储的先进材料。例如，我很好奇，在构建超大规模数据中心时，会采用哪些高密度、高可靠性的存储介质，以及它们的成本效益是如何考虑的？书中是否会提及一些能够实现快速读写和低功耗的存储材料？对于处理和分析这些海量数据，我同样感到好奇。这本书是否会介绍用于高性能计算芯片的材料，以及它们如何在速度、能效和散热方面达到极致？例如，我希望了解，为什么在CPU和GPU等核心器件的制造中，需要用到如此精密的材料加工工艺，以及哪些材料特性决定了它们的计算能力？

评分☆☆☆☆☆

《信息材料》这个标题，让我联想到信息传输中的关键组成部分。我一直对那些能够高效、稳定地传递信息，而不被外界干扰的材料感到好奇。我希望能在这本书中找到关于通信网络基础设施的材料知识，比如光纤通信中的光缆材料，或者无线通信中的天线材料。我期待书中能够详细讲解，为什么高纯度的石英材料是制造光纤的最佳选择，以及光纤的结构设计如何影响其传输性能。对于无线通信，我希望了解，在制造手机、基站等设备的天线时，会用到哪些特殊的金属或复合材料，它们如何影响信号的发射和接收效率，以及如何实现不同频段的通信？书中是否会涉及电磁屏蔽材料，以及它们在防止信号干扰方面的重要作用？例如，在电子设备内部，如何通过合理的材料选择和布局来减少电磁辐射的相互影响，确保系统的稳定运行？

评分☆☆☆☆☆

一本以《信息材料》为书名的作品，总会勾起我对于信息时代背后那些支撑着我们数字化生活的基石的无限遐想。我拿到这本书时，内心涌起一股莫名的期待，仿佛即将开启一段探索之旅，去揭开那些抽象概念背后真实存在的物质载体。我想象着，这本书会深入浅出地讲解，从最基础的半导体材料，到那些更具未来感的光学材料、量子材料，乃至那些能够储存和传递海量数据的磁性材料、存储介质等等。我希望能读到关于材料构成、特性，以及它们是如何被巧妙地设计和加工，最终集成到我们日常使用的电子设备中的。例如，一篇内容或许会详细介绍硅材料在芯片制造中的核心作用，从它的纯化过程，到晶圆的生长，再到光刻、蚀刻等一系列复杂工艺，每一个环节都凝聚着人类智慧的结晶。我期待能够了解到，为什么是硅，而非其他元素，成为了信息时代的宠儿？它的电子特性、稳定性以及成本效益是如何决定了它的统治地位？书中是否会提及其他具有潜力的替代材料，比如石墨烯、碳纳米管，它们又具备哪些独特的优势，又面临着怎样的技术瓶颈？