生物学的マイクロおよびナノトライボロジー<br>Biological Micro- and Nanotribology : Nature's Solutions (Nanoscience and Technology) (2001. XIII, 304 p. w. 164 figs. 24 cm)

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生物学的マイクロおよびナノトライボロジー
Biological Micro- and Nanotribology : Nature's Solutions (Nanoscience and Technology) (2001. XIII, 304 p. w. 164 figs. 24 cm)

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  • 製本 Hardcover:ハードカバー版/ページ数 300 p.
  • 商品コード 9783540411888

基本説明

生体系における超微視的なスケールでのトライボロジーの問題が、物理学、化学、応用力学、生物学分野への学際的な視点から解説されている。
Aims to gather information about friction, adhesion and wear of biological systems and to apply this knowledge to the design of micro-electro-mechanical systems, the development of new types of monolayer lubrication, the invention of new adhesives.

Full Description

Ever since the genesis of life, and throughout the course its further evolution, Nature has constantly been called upon to act as an engineer in solving technical problems. Organisms have evolved a variety of well-defined shapes and structures. Although often intricate and fragile, they can nonetheless deal with extreme mechanical loads. Some organisms live attached to a substrate; others can also move, fly, swim and dive. These abilities and many more are based on a variety of ingenious structural solutions. Understanding these is of major scientific interest, since it can give insights into the workings of Nature in evolutionary processes. Beyond that, we can discover the detailed chemical and physical properties of the materials which have evolved, can learn about their use as structural elements and their biological role and function. This knowledge is also highly relevant for technical applications by humans. Many of the greatest challenges for today's engineering science involve miniaturization. Insects and other small living creatures have solved many of the same problems during their evolution. Zoologists and morphologists have collected an immense amount of information about the structure of such living micromechanical systems. We have now reached a sophistication beyond the pure descriptive level. Today, advances in physics and chemistry enable us to measure the adhesion, friction, stress and wear of biological structures on the micro- and nanonewton scale. Furthermore, the chemical composition and properties of natural adhesives and lubricants are accessible to chemical analysis.

Contents

Introduction.- Physical Principles of Micro- and Nanotribology.- Biological Frictional and Adhesive Systems.- Frictional Devices of Insects.- Microscale Test Equipment.- Nanoscale Probe Techniques.- Microscopy Techniques.- Samples, Sample Preparation and Tester Setup.- Case Study I: Indentation and Adhesion.- Case Study II: Friction.- Case Study III: Material Properties.- Outlook.- Appendix