納米機器：基礎與應用（簡體書）

本書的英文原版出版於2013年，作者是美國加州大學聖地亞哥分校的知名學者Joseph Wlang教授。約瑟夫·王著的《納米機器--基礎與應用(精)/軟物質前沿科學叢書》共7章，第1章講述納米尺度運動的基本特徵及挑戰，第2章討論生物納米機器，第3章概述分子和DNA機器，第4章討論利用化學催化驅動的納米機器，第5章討論無需燃料驅動的納米機器，第6章介紹微納米機器在不同領域的潛在應用，包括藥物輸送、樣品分離、環境監測等，最後第7章討論本領域未來的發展前景、機遇和挑戰。
本書對於微納米機器領域的科研人員、研究生是一本很有價值的參考書，能夠幫助大家形成清晰的研究大局觀，並掌握扎實的基礎知識和研究進展。除此之外，本書還適合對納米技術的前沿科學問題與應用感興趣的研究生、高年級本科生及同等知識水平讀者。

第1章 基礎知識：小尺度下的驅動
1.1 引言
1.2 納米機器的發展史
1.3 納米尺度驅動的挑戰
1.4 低雷諾數流體力學
參考文獻
第2章 自然界納米遊體的運動
2.1 引言
2.2 化學驅動的馬達蛋白
2.2.1 生物馬達：細胞中的活性主力
2.2.2 蛋白馬達的工作基本原理
2.2.3 驅動蛋白
2.2.4 肌球蛋白
2.2.5 動力蛋白
2.2.6 微芯片器件中基於生物馬達的主動納米尺度輸運
2.3 旋轉生物馬達
2.4 遊動的微生物
2.4.1 細菌鞭毛-大腸桿菌
2.4.2 精子的運動
2.4.3 纖毛驅動的草履蟲遊動
2.4.4 細菌的輸運與致動
參考文獻
第3章 分子機器
3.1 應激響應型輪烷、類輪烷以及索烴納米機器人
3.2 分子旋轉馬達
3.3 基於順反異構化的光驅動分子機器
3.3.1 偶氮苯類納米機器
3.4 納米汽車
3.5 DNA納米機器
3.5.1 酶輔助DNA自主納米機器
3.5.2 DNA蜘蛛
3.5.3 pH和光引發的可開關DNA機器
參考文獻
第4章 化學自驅動裝置
4.1 自驅動催化納米線馬達
4.1.1 催化納米線馬達的運動機理
4.1.2 催化納米線馬達的磁導向運動
4.2 催化微管馬達
4.2.1 管狀微引擎的氣泡推進機理
4.2.2 管狀微引擎的製備
4.3 具有催化活性的Janus微粒：球形馬達
4.3.1 催化Janus顆粒馬達的製備
4.3.2 催化Janus球形馬達的推進機理
4.4 化學驅動微納馬達的運動控制
4.4.1 熱控納米馬達
4.4.2 催化馬達的光控制
4.4.3 催化馬達的電控制
4.5 為化學驅動的微/納米馬達尋找替代燃料
4.6 集體行為：集群與趨化性
4.6.1 微粒的觸發自組裝
4.6.2 趨化性：沿濃度梯度運動
4.7 生物催化驅動
4.8 化學物質非對稱釋放引發的運動
4.9 聚合誘導反應引發的運動
參考文獻
第5章 外場驅動的無需燃料納米馬達
5.1 磁驅動的納米馬達
5.1.1 螺旋狀磁驅馬達
5.1.2 柔性磁驅馬達
5.1.3 表面行走型磁驅馬達
5.1.4 磁致動的人造纖毛陣列
5.2 電驅動的納米馬達
5.2.1 微型二極管馬達
5.2.2 雙極電化學驅動的微米馬達
5.3 超聲驅動微米馬達
5.4 光驅動微米馬達
5.5 混合動力納米馬達
參考文獻
第6章 微納米馬達的應用
6.1 貨物牽引：藥物運輸
6.1.1 貨物裝載策略
6.1.2 貨物釋放方法
6.1.3 藥物遞送：實現《神奇旅程》的願景
6.2 生物傳感和目標分離
6.2.1 基於生物馬達的傳感：“智能塵埃”設備
6.2.2 基於運動的信號傳導
6.2.3 生物目標的分離：“遊動-捕獲-分離”
6.3 微芯片裝置中人造馬達的主動納米尺度運輸
6.4 基於納米馬達的表面圖案化和自組裝
6.5 利用微納米馬達進行環境監測與修復
參考文獻
第7章 結論和展望
7.1 發展現狀和未來機遇
7.1.1 微納米馬達在醫學領域的未來發展
7.2 未來的挑戰
7.3 總結
參考文獻
詞匯表
附錄 部分代表性綜述