中国学科发展战略:中:软凝聚态物理学

目录总序 i摘要 vAbstract xvii中第五章 橡胶类材料的弹性理论 487**节 引言及发展历程 487一、化学结构、硫化反应 488二、橡胶弹性的早期理论 489第二节 橡胶的经典弹性理论 489一、理想高斯链的统计性质 489二、经典理论 490三、经典理论的局限性 491第三节 *近20~30年的研究进展 492一、弹性涨落理论 492二、液晶弹性体的弹性理论 492三、近晶相液晶弹性体 494第四节 学科前沿问题及发展趋势 496参考文献 496第六章 聚合物囊泡 498**节 引言 498第二节 前沿进展 499一、囊泡的分类 499二、聚合物囊泡的发展 501三、聚合物囊泡的结构与性能 517四、聚合物囊泡的应用 533第三节 结论和展望 539参考文献 540第七章 液晶弹性体：性能与形变 550**节 引言 550第二节 液晶弹性体的结构与性能 552一、介晶基元-高分子链的连接与各向异性 552二、各向异性与形变性能 554三、交联度与响应性 556第三节 液晶弹性体的刺激响应行为 558一、热响应液晶弹性体 558二、电响应液晶弹性体 566三、液晶弹性体的光响应行为 571四、液晶弹性体复合材料的响应性行为 585第四节 未来5~10年重点发展方向 588第五节 结语 589参考文献 590第八章 液晶显示器件 599**节 引言 599第二节 发展历程 601第三节 液晶显示器件的原理 603一、液晶的取向有序参量 603二、液晶的介电各向异性 604三、液晶的双折射 604四、液晶显示器件的基本结构和原理 606第四节 *近二三十年的研究进展 608一、液晶显示模式 608二、液晶显示器件结构 612第五节 学科前沿问题 614一、蓝相液晶显示 614二、铁电液晶显示 617三、量子点技术 619第六节 与实际需求结合的重大问题 620一、响应时间 620二、大尺寸 620三、背光源 620第七节 未来5~10年学科发展趋势 621一、柔性显示 621二、3D显示 621参考文献 622第九章 颗粒物质宏观模型 625**节 引言 625第二节 颗粒固体物理发展历程 628第三节 颗粒材料本构理论研究进展 631第四节 学科前沿问题 634一、颗粒物质体系理论模型 634二、颗粒阻塞相变与玻璃化转变 637三、颗粒物质体系微观结构 639第五节 与实际需求结合的重大问题 643第六节 未来5~10年学科发展趋势 645参考文献 647第五篇 软物质低维与界面体系**章 受限液晶系统的理论新进展 657**节 引言 657第二节 液晶理论模型的发展 660一、指向序参量 660二、Onsager模型 660三、Maier-Saupe平均场理论发展 662四、Landau-de Gennes展开 662五、Frank弹性模型 662六、液晶聚合物自洽场模型 663第三节 *近二三十年的研究进展 663一、液晶的表面浸润现象 663二、二维平面受限液晶体系 665三、限制在球面上的液晶分子指向场缺陷结构 669第四节 学科前沿问题 672一、限制在球面上的半刚性液晶体系的指向和缺陷行为 672二、限制在两个嵌套的非同心球面之间的液晶体系 673三、其他曲面上液晶分子结构的自洽场模拟 673四、二维平面受限体系 674五、三维受限体系中液晶分子的指向分布 675第五节 与实际需求结合的重大问题 675第六节 未来5~10年学科发展趋势 675第七节 结语 676参考文献 677第二章 生物膜弹性理论 685**节 引言 685第二节 学科发展背景和现状 687一、历史背景 687二、研究现状 690第三节 生物膜弹性理论的前沿问题 693一、膜形状方程的解析解 693二、分相膜与脂畴 694三、脂质膜泡分裂的颈端条件 695四、膜与蛋白的相互作用 695第四节 未来5~10年重点发展方向 696一、膜方程的解析解 696二、分相膜与脂畴 696三、膜与蛋白质相互作用 697第五节 结语 697参考文献 698第三章 聚合物纳米复合材料 701**节 引言 701一、弹性体纳米复合材料 701二、计算机模拟技术 705第二节 发展背景和现状 708一、聚合物纳米复合材料的热力学与动力学机制 708二、聚合物纳米复合材料分子尺度上的结构与动力学性能 709三、聚合物纳米复合材料的形貌 709四、聚合物纳米复合材料的流变加工性能 710五、聚合物纳米复合材料的力学增强性能 711第三节 前沿问题 718一、高强度聚合物纳米复合材料的设计 718二、低动态滞后聚合物纳米复合材料的设计 718三、形状记忆聚合物纳米复合材料的设计 720四、自愈合聚合物纳米复合材料的设计 722第四节 未来5~10年学科发展趋势 722一、多尺度模拟技术的开发 722二、分子水平上结构的精细设计与宏观性能的准确预测 723第五节 结语 723参考文献 724第四章 仿生多尺度超浸润界面材料 728**节 引言 728第二节 发展历程 729第三节 *近二十年的研究进展 732一、自然界中的超浸润表面 732二、超浸润表面的仿生制备 738三、超浸润表面的应用 743第四节 学科前沿问题 748第五节 与实际需求结合的重大问题 748一、仿生蜘蛛丝集水纤维的制备 749二、基于仿生智能纳米通道的先进能源转换体系 749三、油水分离材料 750四、仿生多尺度细胞黏附可控表面 750第六节 未来5~10年的发展趋势 750第七节 结语 751参考文献 751第五章 软材料的变形稳定性 757**节 引言 757第二节 国内外研究进展 760一、理论分析与数值方法 760二、高分子软膜的稳定性 764三、软基底上弹性薄膜的稳定性 768四、生物软组织的生长或萎缩失稳 770第三节 学科前沿问题 774第四节 与实际需求结合的重大问题 776一、基于失稳技术的柔性电子器件 776二、基于失稳技术的先进功能表面制备 776三、稳定性理论在生物医学工程的应用 777第五节 未来5~10年学科发展趋势 777第六节 结语 778参考文献 779第六章 胶体物理基础 788**节 引言 788第二节 胶体悬浮液模型系统 791第三节 胶体相互作用 792一、原子的范德瓦耳斯相互作用 792二、胶体球的相互作用 793三、体积排斥相互作用及胶体的体积稳定 794四、DLVO相互作用和胶体的静电稳定 795五、硬球胶体模型 796六、排空力 797第四节 平衡性质和结构 801一、径向分布函数 802二、硬球胶体和近硬球胶体 804三、带电胶体 807第五节 胶体动力学 807一、时间尺度和输运方程 807二、Smoluchowski方程 811三、动力学光散射 812第六节 扩散性质 816一、短时动力学 816二、长时间动力学的唯象处理 820第七节 进展和展望 822参考文献 823第七章 胶体在基础物理研究中的应用 828**节 引言 828第二节 发展历程 828第三节 *近二三十年的研究进展 830一、结晶成核 831二、经典成核理论的局限 833三、非球形晶核 834四、多步成核过程 834五、Ostwald原理 835六、晶体生长动力学 836七、缺陷的性质 837八、玻璃化转变 837第四节 学科前沿问题 839第五节 与实际需求结合的重大问题 840第六节 未来5~10年学科发展趋势 841参考文献 841第八章 二维各向异性胶体热力学 848**节 引言 848第二节 发展历程 848第三节 *近二三十年的研究进展 850一、各向异性胶体颗粒的制备技术 850二、二维各向异性胶体系统的构建 854三、二维各向异性胶体系统的研究 860第四节 学科前沿问题 867第五节 与实际需求结合的重大问题 868第六节 未来5~10年学科发展趋势 869参考文献 870第九章 活性胶体 878**节 引言 878第二节 发展历程 879第三节 人工合成活性胶体的研究 880一、驱动机制 880二、相互作用与群体行为 886第四节 细菌作为活性胶体的研究 889一、单个细菌的运动行为和机制 889二、细菌和边界的相互作用 890三、细菌驱动物质输运 891四、细菌的集体运动 891第五节 学科前沿问题和未来展望 891第六节 结语 892参考文献 893第十章 纤维体软物质 900**节 引言 900第二节 发展历程 902第三节 *近二三十年的研究进展 903一、分形结构纤维体 904二、单向传导与耗散功能纤维体 905三、点阵结构功能织物 906四、多相复合结构纤维体及纳-微尺度效应 908五、竖绒纤维体与间隔织物 911六、变密度及梯度分布纤维体 912七、剪切增稠体与复合增稠体 913八、功能与智能纤维 913第四节 学科前沿问题 915第五节 与实际需求结合的重大问题 916一、分形结构纤维体的结构、性质和制备成形技术 917二、正反向异性功能纤维体的结构、性能及成形技术 917三、点阵结构功能与智能织物的结构、功能设计与表征及成形技术 917四、多相复合纤维体及纳-微尺度效应的形及行为表征与成形技术 918五、介观尺度竖绒体结构、行为及成形技术 918六、变密度絮体和增稠体的变结构及行为的表征与成形技术 919七、功能与智能纤维及3D打印织物的成形理论、技术与表征 919八、软文物保护方式与技术和软物质的文明考证方法 920第六节 未来5~10年学科发展趋势 920参考文献 921第十一章 微观尺度下的水：从准