了得網工業技術_金石為開材料先行

內容簡介

本書通過從國防、能源、信息、醫療和家庭健康保健等人類社會幾個主要方面，講述材料在這些領域中不可分割的聯繫和應用，為大家闡明材料特別是新材料對現代人類社會的發展和生活的改善所起到的巨大作用，激發大家對材料學的學習熱情。本書包括六章內容，章闡述了材料在人類發展過程中的地位，材料與中國夢的關繫，第二章強調了國防的重要性，新材料在武器裝備中的應用，新材料對國防的支撐作用，第三章介紹了能源的類型，能源危機，新材料在新能源領域的應用，新材料與環境保護，第四章講述了信息技術在當今社會的地位，新材料在信息的收集、傳輸和處理中的作用，第五章說明了生物醫用新材料的發展，新材料在組織修復與替換中的作用，第六章分別從家庭醫療器械、健康檢測、健康監控及網絡、智能穿戴等方面介紹了現代家庭醫療保健的發展，特別介紹了先進材料與便攜式個人健康檢測繫列產品、微流控檢測芯片繫統、空氣過濾鼻塞以及癱瘓病人繫列保健產品之間的關繫。強調健康是萬物之源，關注家庭醫療保健是人類發展的首要任務，健康是實現中國夢、托起明天輝煌的必要條件。

作者簡介

廖曉玲，西北大學化學專業理學碩士，西北工業大學材料學專業工學博士，重慶大學生物工程學院出站博士後，美國UIUC工程學院訪問學者，現任重慶科技學院生物材料與活細胞影像技術研究所所長、納微復合材料與器件重慶市重點實驗室常務副主任，功能材料學科專業負責人，重慶科技學院首屆材料學科學術技術帶頭人。在科研方面：一直從事生物材料與活細胞影像技術方面的研究，主持國家自然科學基金面上項目、重慶市科委自然科學基金重點項目以及973合作項目等；先後在國內外知名期刊發表文章40餘篇，授權國家發明及實用新型專利10餘份，出版專著《現代骨組織修復材料及其評價》一部。在教書育人方面：主持重慶市*高等教育教學改革研究項目、重慶市教育科學“十一五”規劃高等院校重點項目、重慶市教育科學“十二五”規劃項目以及校級各類教學研究項目6項，發表教改論文9篇，主編出版了十二五規劃教材《材料現代測試技術》一部，帶領團隊成員成功申報“功能材料”新專業，已於2012年開始招生；帶領學生申報*、省部級、校內科研項目8項，指導學生發表論文4篇，帶領申報並獲權3項實用新型專利、1項發明專利，帶領學生積極參加全國“挑戰杯”科技競賽、“創青春”創業競賽，已經獲得國家2等獎1項、省部級特等獎1項，省部級金獎1項，主持的“材料托起明天的輝煌”精品視頻公開課課程，已獲批重慶市精品視頻公開課課程建設項目。

第1章材料開啟現代文明.......................................................................................... 4

1.1材料與中國夢................................................................................................... 4

1.2 材料的重要作用.............................................................................................. 9

1.2.1 材料與國防............................................................................................ 9

1.2.2 材料與制造業...................................................................................... 11

1.2.3材料與信息、醫療............................................................................... 11

1.2.4 材料與可持續發展.............................................................................. 12
第1章材料開啟現代文明.......................................................................................... 4

1.1材料與中國夢................................................................................................... 4

1.2 材料的重要作用.............................................................................................. 9

1.2.1 材料與國防............................................................................................ 9

1.2.2 材料與制造業...................................................................................... 11

1.2.3材料與信息、醫療............................................................................... 11

1.2.4 材料與可持續發展.............................................................................. 12

1.2.5 材料與深空、深海、地心探測.......................................................... 13

第2章材料與國防.................................................................................................... 15

2.1國防之重......................................................................................................... 15

2.2材料與國防裝備............................................................................................. 16

2.2.1陸軍武器裝備....................................................................................... 16

2.2.2 海軍武器裝備...................................................................................... 22

2.2.3 空軍武器裝備...................................................................................... 26

2.2.4 航天裝備.............................................................................................. 30

第3章材料與能源.................................................................................................... 33

3.1 傳統能源材料................................................................................................ 33

3.2新能源材料..................................................................................................... 35

3.2.1 太陽能材料.......................................................................................... 37

3.2.2 氫能材料.............................................................................................. 41

3.2.3 其他能源材料...................................................................................... 45

第4章材料與信息.................................................................................................... 48

4.1古代的信息記錄、傳遞................................................................................. 48

4.2近代的信息記錄、傳遞................................................................................. 54

4.3 信息材料........................................................................................................ 55

4.3.1 信息收集材料...................................................................................... 55

4.3.2 信息儲存材料...................................................................................... 57

4.3.3 信息處理材料...................................................................................... 61

4.3.4 信息傳遞材料...................................................................................... 61

4.3.5 信息顯示材料...................................................................................... 62

第5章材料與醫療.................................................................................................. 65

5.1生物醫學工程的發展現狀............................................................................. 65

5.2生物醫學工程的市場前景............................................................................. 66

5.3 現代醫療........................................................................................................ 67

5.4生物材料與醫療............................................................................................. 70

5.4.1 生物材料-醫療器械發展概況............................................................ 70

5.4.2 生物材料在醫療中的發展歷史.......................................................... 72

5.5生物醫學工程展望......................................................................................... 86

第6章材料與現代家庭醫療保健............................................................................ 87

6.1家庭醫療保健工程概述................................................................................. 87

6.2材料與家庭健康檢測..................................................................................... 88

6.2.1 血壓檢測.............................................................................................. 89

6.2.2 血糖檢測.............................................................................................. 90

6.2.3 汗液傳感器.......................................................................................... 93

6.2.4 生物檢測芯片...................................................................................... 93

6.3材料與家庭健康護理................................................................................... 100

6.3.1 健康鼻塞............................................................................................ 100

6.3.2 家中癱瘓病人用品............................................................................ 103

6.4家庭健康管理............................................................................................... 110

6.4.1 醫療健康信息的儲存........................................................................ 110

6.4.2 信息的傳輸技術發展........................................................................ 111

6.4.3 信息的分析與共享............................................................................ 117

前言

新型材料在國防、節約不可再生原料、保護環境、保障人類健康與安全方面發揮了重要的作用，並受到社會的廣泛關注。本書追蹤材料學的發展成果，以及結合材料在各領域的科學前沿，從更高、更廣的視覺來闡釋材料在人類社會生活各個方面的作用。內容以普及新材料學知識為主線，從生活中常見材料和現像入手，通過與日常生活密切相關的例子，結合的科技成果與大量的實踐案例，深入淺出的闡述材料學與人類社會的廣泛聯繫，適合各個專業以及社會大眾，可以作為社會公眾的通識教育內容，使得人們對新材料的可持續發展有較為正確的認知，理解到為什麼說“金石為開材料先行”，自2012年起作者開始了此書的寫作。新型材料在國防、節約不可再生原料、保護環境、保障人類健康與安全方面發揮了重要的作用，並受到社會的廣泛關注。本書追蹤材料學的發展成果，以及結合材料在各領域的科學前沿，從更高、更廣的視覺來闡釋材料在人類社會生活各個方面的作用。內容以普及新材料學知識為主線，從生活中常見材料和現像入手，通過與日常生活密切相關的例子，結合的科技成果與大量的實踐案例，深入淺出的闡述材料學與人類社會的廣泛聯繫，適合各個專業以及社會大眾，可以作為社會公眾的通識教育內容，使得人們對新材料的可持續發展有較為正確的認知，理解到為什麼說“金石為開材料先行”，自2012年起作者開始了此書的寫作。

本書通過從國防、能源、信息、醫療和家庭健康保健等人類社會幾個主要方面，講述材料在這些領域中不可分割的聯繫和應用，為大家闡明材料特別是新材料對現代人類社會的發展和生活的改善所起到的巨大作用，激發大家對材料學的學習熱情。本書包括六章內容，章（金石為開材料先行）闡述了材料在人類發展過程中的地位，材料與中國夢的關繫，第二章（材料與國防）強調了國防的重要性，新材料在武器裝備中的應用，新材料對國防的支撐作用，第三章（材料與能源）介紹了能源的類型，能源危機，新材料在新能源領域的應用，新材料與環境保護，第四章（材料與信息）講述了信息技術在當今社會的地位，新材料在信息的收集、傳輸和處理中的作用，第五章（材料與醫療）說明了生物醫用新材料的發展，新材料在組織修復與替換中的作用，第六章（材料與現代家庭醫療保健）分別從家庭醫療器械、健康檢測、健康監控及網絡、智能穿戴等方面介紹了現代家庭醫療保健的發展，特別介紹了先進材料與便攜式個人健康檢測繫列產品、微流控檢測芯片繫統、空氣過濾鼻塞以及癱瘓病人繫列保健產品之間的關繫。強調健康是萬物之源，關注家庭醫療保健是人類發展的首要任務，健康是實現中國夢、托起明天輝煌的必要條件。

本書可作為高等院校材料專業導論課的本科生教材，以及眾多科學愛好者的科普讀物，也可作為從事材料生產的技術人員及其他涉及材料領域的研究人員的參考用書。

參與本書寫作的還有：劉雪、周安若、曹獻龍、董季玲等作者，特別感謝國家自然科學基金面上項目（№：31271014）、冶金材料重慶市特色專業群以及重慶市精品視頻公開課“材料—托起明天的輝煌”項目的支持，並感謝重慶科技學院冶金與材料工程學院在人財物方面提供的幫助。

由於作者經驗、能力有限，書中疏漏之處懇求讀者批評指正。

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