Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026
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具体描述
This text focuses on the physics of fluid transport in micro- and nanofabricated liquid-phase systems, with consideration of gas bubbles, solid particles, and macromolecules. This text brings together several areas that are often taught separately - namely fluid mechanics, electrodynamics, and interfacial chemistry and electrochemistry - with a focused goal of preparing the modern microfluidics researcher to analyse and model continuum fluid mechanical systems encountered when working with micro- and nanofabricated devices. This text is not a summary of current research in the field, and it omits any discussion of microfabrication techniques or any attempt to summarise the technological state of the art. This text serves as a useful reference for practising researchers but is designed primarily for classroom instruction. Worked sample problems are inserted throughout to assist the student, and exercises are included at the end of each chapter to facilitate use in classes.
作者简介
目录信息
2. Unidirectional flow
3. Hydraulic circuit analysis
4. Passive scalar transport: dispersion, patterning, and mixing
5. Electrostatics and electrodynamics
6. Electroosmosis
7. Potential fluid flow
8. Stikes flow
9. The diffuse structure of the electrical double layer
10. Zeta potential in microchannels
11. Species and charge transport
12. Microchip chemical separations
13. Particle electrophoresis
14. DNA transport and analysis
15. Nanofluidics: fluid and current flow in molecular-scale and thick-double-layer systems
16. AC electrokinetics and the dynamics of diffuse charge
17. Particle and droplet actuation: dielectrophoresis, magnetophoresis, and digital microfluidics
A. Units and fundamental constants
B. Properties of electrolyte solutions
C. Coordinate systems and vector calculus
D. Governing equation reference
E. Nondimensionalization and characteristic parameters
F. Multipolar solutions to the Laplace and Stokes equations
G. Complex functions
H. Interaction potentials: atomistic modeling of solvents and solutes.
· · · · · · (收起)
读后感
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用户评价
这本书的封面设计简直是一场视觉盛宴，深邃的蓝色背景上点缀着闪烁的光点，仿佛带领读者进入了一个微观世界的星空。初次翻开它，我就被其严谨而又充满活力的叙述风格所吸引。作者显然是这个领域的资深专家，他没有沉溺于晦涩难懂的数学公式堆砌，而是巧妙地将复杂的物理概念融入到清晰的逻辑框架中。阅读过程中，我感觉就像在进行一场精心策划的探索之旅，每一步都充满了发现的惊喜。书中的插图和图表设计得极其精美，不仅直观地展示了流体在微小尺度下的奇特行为，更激发了我对更多实验现象的好奇心。我尤其欣赏作者在引入新概念时所展现出的耐心，总能先从宏观现象入手，再逐步深入到微纳尺度的独特规律，这种循序渐进的教学方法，极大地降低了理解的门槛。对于那些希望从基础原理出发，系统掌握微纳尺度流体输运机制的科研工作者或高年级学生来说，这本书无疑是一份不可多得的宝贵财富。它不仅仅是一本教科书，更像是一位经验丰富的导师，在旁边细致地为你讲解每一个细节，让人感觉亲切又可靠。
评分我必须承认，这本书的学术密度非常高，但它绝不是那种让人感到枯燥乏味的学术著作。作者通过精心选择的案例研究，成功地将晦涩的物理定律“活化”了。例如，在讨论电渗透流的章节，作者没有仅仅给出Navier-Stokes方程的修改形式，而是深入探讨了电场如何重塑电解质溶液的微观结构，并最终影响宏观的流动速率。这种从微观粒子行为到宏观流动特性的完整链条分析，极大地增强了知识的连贯性和说服力。每一次阅读，我都能在知识的交叉点上获得新的洞察。它不满足于仅仅描述“流体在微小通道中如何流动”，更进一步探讨了“我们如何利用这种流动实现高效的物质分离或能量转换”。对于那些立志于在微电子、生物传感或下一代能源器件领域有所突破的研究人员而言，这本书无疑是一部奠定坚实基础的奠基之作，其思想的深度和知识的广度，值得反复研读和深入钻研。
评分拿起这本书，首先映入眼帘的是其近乎完美的排版和印刷质量。纸张的触感温润，字体的选择清晰易读，这对于长时间阅读专业文献来说至关重要，它极大地提升了阅读的舒适度。更令人称赞的是，作者在内容组织上的匠心独运。全书的章节逻辑衔接得天衣无缝，从基础的界面张力、毛细现象，到更为复杂的电驱动和热驱动流体行为，每部分内容的过渡都显得那么自然而然。我发现作者非常注重理论与实际应用的结合，他没有停留在纯粹的理论推导，而是大量引入了当前微流控芯片设计中的实际案例和挑战。这使得书中的知识点不再是孤立的公式，而是解决真实工程问题的有力工具。特别是关于多相流在微通道内行为的章节，作者的处理方式极其细致，将不同流体间的相互作用力分析得鞭辟入里，让我对微反应器中的混合与分离有了全新的认识。这本书的深度和广度，完全配得上其作为经典教材的声誉，它成功地搭建起了一座连接理论与前沿工程实践的坚固桥梁。
评分这本书的结构设计非常注重知识的递进与互联，仿佛一部结构精妙的交响乐，高潮迭起却又和谐统一。特别值得称赞的是，作者对实验技术的融入把握得恰到好处。在讲解完一个理论模型后，紧接着就会有对应的章节讨论如何利用光学镊子、原子力显微镜等工具来验证和观测这些现象。这种理论与实验的“双向驱动”模式，对于我这样的跨学科研究者来说是极其宝贵的。它不仅巩固了理论知识，更重要的是，它拓宽了我们对实验可行性的认识。书中对一些关键参数的敏感性分析做得非常透彻，清晰地指出了哪些物理量对最终的输运结果起着决定性作用，这对于优化实验装置设计有着直接的指导意义。翻阅全书，我清晰地感受到作者在努力消除学科间的壁垒，它不是一本孤芳自赏的纯理论著作，而是面向未来工程挑战的实战手册，对提升实际操作和问题解决能力有显著助益。
评分坦白说，我对许多硬核的流体力学书籍都有望而却步的感觉，但这本书却给了我完全不同的体验。它的语言风格非常富于启发性，与其说是在“教”你知识，不如说是在“引导”你思考。作者善于使用类比和生动的比喻来解释那些反直觉的微观现象，比如，将范德华力描述成一种“无形的粘合剂”，一下子就让抽象的概念变得具体可感。这种叙事方式的优势在于，它不仅让你知道“是什么”，更让你理解“为什么是这样”。书中对边界条件处理的详尽阐述尤其值得称赞，在微纳尺度下，惯性力的弱化使得表面效应占据主导，而作者对这些边界条件在不同物理场下的精确建模，展现了其深厚的学术功底。阅读过程中，我忍不住会停下来，对着书中的一个精妙的数学推导反复琢磨，总能从中发现新的理解层次。对于渴望深入理解微纳输运本质，而非仅仅停留在公式套用的读者，这本书提供的思维深度是无可替代的。
评分這麼一厚本居然幾分鐘就掃完了……果然那倆學期的流力不是白學的—.—
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评分A self-contained, graduate-level introduction on microfluidics.
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