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2020年05月29日 来源:百道网
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【百道编按】《仿生力学前沿》是《生物材料力学与仿生学》(上海交通大学出版社,2018年)的姊妹篇,介绍仿生力学领域的若干新进展,重点是我国学者在近十年取得的研究成果。全书共11章,其内容涵盖仿生力学的基本理论、力学模型、实验方法、数值仿真与仿生应用,大致可分为三个方面:一是仿生力学的基本科学问题与研究方法,二是若干代表性生物材料的力学性质与仿生应用,三是仿生力学的前沿进展及其应用等。本书可供仿生学、生物力学、固体力学、材料学、软物质科学、机械工程、航空航天等领域的科研人员和高等院校相关专业的师生参考。
《仿生力学前沿》
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出版社:上海交通大学出版社
作者:冯西桥,赵红平,李博
出版时间:2020年03月
大自然是人类智慧永不枯竭的源泉。历经数十亿年的自然演化与优胜劣汰,地球上形成了由动物、植物和微生物构成的复杂而精细的生态系统,其中动物和植物的种类数量均以千万计。它们各自演化出了完善而精致的生命系统,具有高度的复杂性与特异性,呈现各不相同的形态与行为特征,以适应其所处的自然环境,如海洋、湖泊、河流、草原、森林、高原、沙漠、戈壁、冰川等。尽管其形体尺寸、几何形态、生活模式等有巨大差异,但这些生物体都能以高效的方式实现其食物获取、消化吸收、能量转化、遗传发育、运动迁移、控制导航、信息传递、行为调控等方方面面的生物功能。这些纷繁复杂的生物学功能的物质基础是生物体内种类繁多、形式多样、性质迥异的生物材料、组织与器官,它们在几何结构、生物功能、化学构成、物理性质、生存环境等方面都相互关联、融为一体。
人类对如此丰富多彩的自然界的浓厚兴趣与不懈探索,是与人类个体的演化以及社会的发展相伴而行的。一方面,人类希望深入认识自然界在不同时间和空间尺度上的各种奇妙现象,包括生物体的诞生、发展、演化的过程与机制,动物和植物的行为及其与形态、结构、环境等相互作用的基本规律。对自然持续不断的探索,促进了人类思想和文明的进步,催生了诸多学科门类的诞生与发展,也推动了工程技术的发明与革新。另一方面,人类文明的发展在资源、环境、健康等方面不断遇到新的挑战。历史表明,人们可以通过对大自然的学习、研究和模仿,寻求受自然界启发的解决思路。这样的研究历史悠久,并在20世纪逐渐形成了一门独立的、与诸多学科深度交叉与融汇的学科分支——仿生学。近几十年来,仿生学的发展日新月异,其成果已被广泛应用于航天航空、机械、材料、环境、建筑等很多重要的科学技术领域、人文科学领域以及人们的日常生活。近年来备受关注的人工智能等领域也与仿生学密不可分。
《仿生力学前沿》是《生物材料力学与仿生学》(上海交通大学出版社,2018年)的姊妹篇,介绍仿生力学领域的若干新进展,重点是我国学者在近十年取得的研究成果。全书共11章,其内容涵盖仿生力学的基本理论、力学模型、实验方法、数值仿真与仿生应用,大致可分为三个方面:一是仿生力学的基本科学问题与研究方法,涉及生物材料的表面浸润、表面黏附、摩擦与仿生应用等,二是若干代表性生物材料的力学性质与仿生应用,包括生物纤维、手性材料、动物牙齿、牙科材料等;三是仿生力学的前沿进展及其应用,涉及动物的消音、减震与抗冲击、红外传感及其仿生应用等。
《仿生力学前沿》可供仿生学、生物力学、固体力学、材料学、软物质科学、机械工程、航空航天等领域的科研人员和高等院校相关专业的师生参考。
(本文编辑:杨婧;编助:黄雄松)
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