微力无边 神奇的毛细和浸润现象PDF电子书下载

第1章 毛细和浸润现象概述 1

1.1 表面浸润现象 3

1.2 表面张力——绷在液体表面的薄膜力 6

1.3 曲率 13

1.4 光滑表面上的接触角 15

1.5 毛细现象 17

1.6 有趣的尺寸效应 21

1.7 粗糙固体表面上的接触角 26

第2章 植物身上的神奇浸润现象 31

2.1 莲花效应 33

2.2 亲水基底上产生超疏水现象的秘密 43

2.3 参天大树能够长多高 50

第3章 成功驾驭毛细力的智慧小动物 57

3.1 池塘里的溜冰者——水黾 59

3.2 水面承载能力最强的昆虫——蚊子 66

3.3 轻松翻越弯液面的小虫子 71

3.4 蚂蚁救生筏 72

3.5 毛细棘轮效应——水鸟喙的摄食 74

3.6 神奇的沙漠集水本领——纳米比亚沙漠甲虫 77

3.7 泥浆吸水——得克萨斯角蜥 79

3.8 蜘蛛网截雾取水 81

第4章 毛细力驱动的自组装 83

4.1 MEMS中的毛细黏附现象 85

4.2 鬼斧神工的碳纳米管自组装形貌 87

4.3 浑然天成的多级结构 93

4.3.1 壁虎的脚 94

4.3.2 贝壳的多级结构 99

4.3.3 多级毛细黏附结构 101

4.4 液面上互相吸引和排斥的微小物体 103

第5章 基于毛细效应的传感装置 107

5.1 悬臂梁传感器 111

5.2 液滴—微梁传感器 116

5.3 薄膜在液滴作用下的大变形 119

5.4 薄膜的毛细屈曲和褶皱 123

第6章 驱动液滴运动的司机 127

6.1 液滴在液体界面上的定向运动 131

6.2 液滴在固体表面上的定向运动 137

6.2.1 浸润性不对称导致的液滴运动 137

6.2.2 几何结构不对称导致的液滴运动 141

第7章 神奇的液体弹珠 151

7.1 液滴弹簧 153

7.2 液体弹珠 156

7.2.1 疏水性 158

7.2.2 在固体表面上的运动 162

7.2.3 弹塑性 163

7.2.4 褶皱和屈曲 167

7.2.5 强度 169

7.3 液体弹珠的应用 170

第8章 三次采油的利器——界面张力 175

8.1 石油概述 177

8.2 二次采油之后剩余油的成因 184

8.3 三次采油中毛细力的作用 189

正文参考文献 195

附录1 托马斯·杨的力学贡献 201

附录2 麦克斯韦对应用力学的贡献 213

附录3 细长杆弹性线模型的发展历史 225

附录4 表面浸润的机制：最小作用量原理 241