توضیحات کتاب مواد هوشمند و کاربرد آن در رشته‌های مختلف علوم و مهندسی کتاب مواد هوشمند و کاربرد آن در رشته‌های علوم مهندسی مطالعه و بررسی مواد هوشمند و سیستم‌های هوشمند، یکی از شاخه‌های جدید علمی است. این مواد در حال حاضر گستره وسیعی پیدا کرده و دامنه کاربرد آنها روزبه روزگسترده شده و دامنه‌های جدیدتری را در برخواهد گرفت. هدف این کتاب ارائه و مبانی و مفاهیم مواد هوشمند، و نیز کاربردهای آن در شاخه‌های مختلف علوم و مهندسی است. محتوا کتاب مواد هوشمند در فصل اول، مبانی و تعاریف مواد و سیستم‌های هوشمندانه ارائه شده است، و خواننده با مطالعه آن آشنایی کلی و مقدماتی و پایه‌ای با این نوع مواد پیدا خواهد کرد. خواننده برای آشنایی با مواد هوشمند نیازمند دارا بودن اطلاعات عمومی علمی و مهندسی درمورد برخی از مفاهیم و زمینه‌ها است. به منظور جامع بودن و خودکفا بودن کتاب، در فصل دوم کتاب به این مفاهیم پرداخته شده است. ازجمله این مفاهیم عبارتند از: قطبش یا پلاریزاسیون، مدار فیدبک، نیمه هادی، اسلیوسکوپ، بار الکتریکی، جریان الکتریکی، میدان الکتریکی، شار الکتریکی در فصل‌های سوم و چهارم، انواع مواد هوشمند به ترتیب از نظر مبانی و مکانیسم، نیز عملکرد شرح داده شده است. در فصل‌های پنجم تا یازدهم، مبانی و مفاهیم و روابط انواع مواد هوشمند به تفضیل شرح داده شده است. این مواد عبارتند از : مواد پیزوالکتریک، مواد الکتروستریکتیو، آلیاژهای حافظه دار، مواد هوشمند کرومیک، مواد هوشمند نوری، سیالات هوشمند و نانو مواد هوشمند. در فصل‌های دوازدهم تا هفدهم نیز کاربردهای مواد هوشمند در شاخه‌های مختلف علوم و مهندسی به تفضیل شرح داده شده‌اند. این شاخه‌های علوم و مهندسی عبارتند از : مهندسی شیمی، مهندسی مواد، محیط زیست، مهندسی برق، مهندسی کامپیوتر و رباتیک، مهندسی مکانیک، مهندسی هوافضا، مهندسی عمران و مهندسی پزشکی. این کتاب می‌تواند به عنوان یک کتاب درسی و مرجع و پایه برای کلیه استاتید و دانشجویان رشته‌های مختلف علوم و مهندسی، که می‌خواهند در زمینه مواد هوشمند تدریس، تحصیل و یا پژوهش نمایند به خوبی قابل استفاده باشد. فهرست مطالب کتاب مواد هوشمند و کاربرد آن در رشته‌های مختلف علوم و مهندسی فصل اول: مبانی و تعاریف مواد و سیستم‌های هوشمند : ۱-۱ مواد و سیستم‌های هوشمند ۱-۲ مواد پیزوالکتریک یا كهربا فشار ۱-۳ میزبان ۱-۴ كاپلینگ ۱-۵ مكاستراكترونیك ۱-۶ هوش مصنوعی ۱-۶-۱ تاریخچۀ هوش مصنوعی ۱-۶-۲ آزمون تورینگ ۱-۶-۳ تعریف و طبیعت هوش مصنوعی ۱-۶-۴ فلسفۀ هوش مصنوعی ۱-۶-۵ اتاق چینی ۱-۶-۶ تکنیک‌ها وزبان‌های برنامه‌نویسی هوش مصنوعی ۱-۶-۷ عامل‌های هوشمند ۱-۶-۸ سیستم‌های خبره ۱-۷ تعریف و عملکرد مواد هوشمند ۱-۸ مواد هوشمند و سازه‌های هوشمند فصل دوم: مفاهیم پایهای ۲-۱ قُطبش یا پُلاریزاسیون ۲-۲ مدار فیدبك ۲-۳ نیمه‌هادی‌ها یا نیمه‌رساناها ۲-۳-۱ انواع نیمه‌رساناها ۲-۳-۲ عناصر نیمه‌رسانا ۲-۳-۳ ساخت ادوات الکترونیکی به‌وسیلۀ نیمه‌رساناها ۲-۴ اُسیلوسكوپ ۲-۴-۱ قسمت‌های مختلف اسیلوسکوپ ۲-۴-۲ مولّد مبنای زمان ۲-۴-۳ مدارهای اصلی اُسیلوسکوپ ۲-۵ الكترون ۲-۶ بار الكتریكی ۲-۶-۱ نتایج آزمایش فرانكلین ۲-۶-۲ بررسی کمّی‌ نیروی موجود میان بارهای الکتریکی ۲-۶-۳ کاربرد نیروهای الکتریکی بین اجسام باردار ۲-۷ جریان الكتریكی ۲-۸ جریان و آمپر ۲-۹ ولتاژ و ولت ۲-۱۰ مقاومت ۲-۱۱ مدار الكتریكی ۲-۱۲ اتّصالی در یک مدار، یا اتصال کوتاه ۲-۱۳ میدان الكتریكی ۲-۱۳-۱ مشخّصات میدان الکتریکی ۲-۱۳-۲ خطوط نیرو، یا خطوط میدان الكتریكی ۲-۱۴ شار الكتریكی ۲-۱۴-۱ رابطۀ شار با میدان الکتریکی ۲-۱۴-۲ یکای شار الکتریکی ۲-۱۴-۳ شار الکتریکی و قانون گاوس در الکتریسیته فصل سوم: انواع مواد هوشمند از نظر مبانی و مکانیسم ۳-۱ انواع مواد هوشمند ۳-۲- انواع مواد هوشمند گروه اوّل ۳-۳ انواع مواد هوشمند گروه دو فصل چهارم: انواع مواد هوشمند از نظر عملکرد ۴-۱ سِنسورها یا حسگرها ۴-۱-۱ تعریف سنسور ۴-۱-۲ كاربرد سنسورها ۴-۱-۳ سنسورهای بدون تماس ۴-۱-۴ سنسورهای القایی ۴-۱-۵ سنسورهای مادون قرمزِ منفعل یا پَسیو ۴-۱-۶ سنسورهای بیوالكتریك یا زیست حسگرها ۴-۲ عمل‌كننده‌ها یا محرّك‌ها ۴-۲-۱ هدف از اندازه‌گیری ۴-۲-۲ كنترل ۴-۲-۳ انواع عملگر (عمل‌كننده) ۴-۳ آشنایی با سیستم‌های هیدرولیك و نیوماتیك ۴-۴ پردازشگرها و ریزپردازشگرها ۴-۴-۱ واحد پردازش مركزی ۴-۴-۲ ترانزیستور‌های گسسته و مدارات مجتمع (واحد پردازش مرکزی) ۴-۴-۳ ریزپردازنده‌ فصل پنجم: مواد پیزوالکتریک ۵-۱ تاریخچۀ مواد پیزوالكتریك ۵-۲ كرنش مكانیكی ۵-۳ چگالی شار الكتریكی ۵-۴ مكانیسم رفتار كاپلینگ الكترومكانیكی ۵-۵ معادلات ساختاری سه بعدی ۵-۶ شرایط مرزی الكتریكی و مكانیكی ۵-۶-۱ شرط مرزی اتّصال كوتاه ۵-۶-۲ شرط مرزی مدار باز ۵-۷ به كار اندازنده‌های انباشتۀ پیزوالكتریك ۵-۸ ترانسفورماتور (مبدّل)‌های خم كنندۀ پیزوالكتریك ۵-۹ کاربردها، مزایا و معایب مواد پیزوالكتریك ۵-۱۰ مقدّمهای بر سیستم‌های یك درجه آزادی ۵-۱۱ معادلۀ حركت سیستم “جرم- فنر- میراگر” ۵-۱۲ معادلۀ دینامیكی حركت سیستم “جرم- فنر- میراگر- پیزوالكتریك” ۵-۱۳ كاپلینگ الكترومكانیكی- سختی متغیر ۵-۱۳-۱ حالت اتّصال كوتاه ۵-۱۳-۲ حالت مدار باز ۵-۱۴ مقاومت موازی پیزوالكتریك برای اتلاف انرژی ۵-۱۵ جمع‌بند فصل ششم: مواد الکتروستریکتیو ۶-۱ مقدّمه ۶-۲ كاپلینگ الكترومكانیكی در مواد الكتروستریكتیو ۶-۳ پاسخ خطّی شده در مواد الكتروستریكتیو ۶-۴ پلیمرهای با كرنش زیاد در مواد الكتروستریكتیو ۶-۵ جمعبندی مواد الكتروستریكتیو فصل هفتم: آلیاژهای حافظه‌دار ۷-۱ مقدّمه ۷-۲ تاریخچه مختصر آلیاژهای حافظهدار ۷-۳ بیشترین آلیاژهای حافظه‌دار شناخته شده ۷-۴ بررسی رفتار آلیاژهای حافظه‌دار ۷-۵ استحاله‌های فازی در آلیاژهای حافظه‌دار ۷-۶ رابطۀ مكانیك و دما در آلیاژهای حافظه‌دار فصل هشتم: مواد هوشمند کرومیک ۸-۱ مواد كرومیك ۸-۲ مواد فتوكرومیك ۸-۳ مواد ترموكرومیك ۸-۴ مواد مِكانوكرومیك و كِموكرومیك ۸-۵ مواد الكتروكرومیك فصل نهم: مواد هوشمند نوری ۹-۱ شیشه‌های هوشمند ۹-۲ مواد لومینسانس ۹-۳ مواد فتوولتائیك فصل دهم: سیّالات هوشمند ۱۰-۱ مفهوم سیال ۱۰-۲ لزجت یا ویسکوزیته یا گرانروی ۱۰-۳ قانون لزجت نیوتن ۱۰-۴ انواع سیالات ۱۰-۵ سیالات نیوتنی ۱۰-۶ سیالات غیرنیوتنی ۱۰-۷ سیالات الكتریكی- رئولوژیكی (ER) ۱۰-۸ سیالات مغناطیسی- رئولوژیكی(MR) فصل یازدهم: نانومواد هوشمند ۱۱-۱ نانو چیست؟ ۱۱-۲ فناوری نانو چیست؟ ۱۱-۳ مزایای فنآوری نانو ۱۱-۴ زمینه‌های کاربردی فن‌آوری نانو ۱۱-۵ نانو حسگرها ۱۱-۶ انواع نانو حسگرها ۱۱-۶-۱ استفاده از نقاط کوانتومی‌درتولید نانوحسگرها ۱۱-۶-۲ استفاده از نانولولهها درتولید نانوحسگرها ۱۱-۶-۳ استفاده ازنانوابزارها درتولید نانوحسگرها ۱۱-۷ نانوحسگرها و كنترل آلودگی هوا ۱۱-۸ مبارزه با انتشار گازهای سمی ۱۱-۹ جذّابیتهای نانوحسگرها ۱۱-۱۰ نانوپوشش‌های هوشمند ۱۱-۱۰-۱ نانوپوشش‌های هوشمند ضدخوردگی ۱۱-۱۰-۲ نانوپوشش‌های ضدرادار ۱۱-۱۰-۳ نانوپوشش‌های هوشمند تصفیهکنندۀ هوا فصل دوازدهم: کاربردهای مواد هوشمند در مهندسی شیمی، مهندسی مواد، و محیط زیست ۱۲-۱ مصالح خودترمیم ۱۲-۲ مواد هالوکرومیک ۱۲-۳ سیستم‌های کروموژنیک ۱۲-۴ مواد ترموالكتریك (دمابرقی) ۱۲-۵ مواد ترومیك ۱۲-۶ پلیمرهای هادی ۱۲-۷ ژل‌های پلیمری ۱۲-۸ پلیمرهای حسّاس به pH ۱۲-۹ الاستومرهای دی‌الكتریك فصل سیزدهم: کاربردهای مواد هوشمند در مهندسی برق، کامپیوتر، و رُباتیک ۱۳-۱ استفاده از مواد هوشمند در رُباتیك و سیستم‌های میكرو- الكترو- مكانیكی ۱۳-۲ روش بهتر تولید برق از منابع گرمایی ۱۳-۳ مواد فروالكتریك فصل چهاردهم: کاربردهای مواد هوشمند در مهندسی مکانیک ۱۴-۱ نگاهی به نقش مواد ترموالكتریك در كاهش سوخت خودروها ۱۴-۲ بهبود راندمان ۱۴-۳ تلفیق دو راهكار ۱۴-۴ تئوری در مرحلۀ اجرا ۱۴-۵ مدل یك ماشین لباسشویی بهینه شده با بكارگیری مواد ترموالكتریك فصل پانزدهم: کاربردهای مواد هوشمند در مهندسی هوافضا ۱۵-۱ استفاده از مواد هوشمند در صنایع هوافضا ۱۵-۲ جمعبندی فصل شانزدهم: کاربردهای مواد هوشمند در مهندسی عمران ۱۶-۱ مقدّمه ۱۶-۲ استفاده از مواد هوشمند در سازه‌ها ۱۶-۳ بتن خودترمیم شونده ۱۶-۳-۱ کلّیّات ۱۶-۳-۲ آزمایش‌ها ۱۶-۳-۳ نحوۀ عملكرد ۱۶-۴ سیمان‌های هوشمند ۱۶-۵ بتن‌های هوشمند ۱۶-۵-۱ بتن‌های هوشمندِ جلوگیری کننده از یخ زدگی ۱۶-۵-۲ بتنهای هوشمندِ واكنش دهنده در برابر تغییرات ۱۶-۵-۳ بتن‌های هوشمند گرمازا ۱۶-۶ مواد مرکّب پیزوالکتریک بر پایۀ سیمان، و کاربردهای آن در مهندسی عمران ۱۶-۶-۱ کلّیّات ۱۶-۶-۲ انواع مواد مرکّب پیزوالکتریک بر پایۀ سیمان ۱۶-۶-۳ تأثیر به كاراندازنده ها ۱۶-۶-۴ تأثیر سنسورها ۱۶-۶-۵ مطالعه و بررسی خُلَل و فُرَج در سازه‌های بتنی، و اثر خصوصیات مواد مرکّب پیزوالکتریک سرامیکی بر روی آن‌ها ۱۶-۶-۶ رابطۀ بین حجم سرامیك و تخلخل، در سرامیک های مرکّب پیزوالکتریک ۱۶-۶-۷ رابطۀ بین حجم سرامیک و مقاومت فشاری، در سرامیک‌های مرکّب پیزوالکتریک ۱۶-۶-۸ رابطۀ بین حجم سرامیک و دیالکتریسیته، در سرامیک های مرکّب پیزوالکتریک ۱۶-۶-۹ پارامترهای وابسته به قطبش، در پیزوالکتریکهای مرکّب بر پایۀ سیمان ۱۸۴ ۱۶-۶-۹-۱ دما ۱۶-۶-۹-۲ شدّت میدان الكتریكی ۱۶-۶-۹-۳ تأثیر شدّت میدان الکتریکی (E) بر روی کرنش پیزوالکتریک ((d33 در فرآیند قطبش ۱۶-۶-۹-۴ تأثیر زمان قطبش (t) بر روی کرنش پیزوالکتریک ((d33 ۱۶-۶-۹-۵ تأثیر دمای قطبش ((T بر روی کرنش پیزوالکتریک ((d33 ۱۶-۶-۹-۶ اثر اندازۀ ذرّات پیزوالکتریک بر روی خصوصیات دیالکتریسیته و ضریب کرنش پیزوالکتریسیته در مواد مرکّب پیزوالکتریک بر پایۀ سیمان ۱۶-۷ كاربرد آلیاژهای حافظه‌دار در مهندسی عمران ۱۶-۸ كاربرد مواد هوشمند در پل‌ها ۱۶-۹ مادۀ SMA، به عنوان یک مادۀ جایگزین مناسب برای فولاد ۱۶-۱۰ مدلسازی مواد هوشمند SMA در مهندسی سازه ۱۶-۱۱ اهمّیت استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار در اتّصالات سازه‌ها ۱۶-۱۲ عملكرد آلیاژهای حافظهدار ۱۶-۱۳ جزئیات اتّصالات هوشمند ۱۶-۱۴ مدلسازی اتّصال فصل هفدهم: کاربردهای مواد هوشمند در مهندسی پزشکی ۱۷-۱ مقدّمه ای بر آلیاژهای حافظه‌دار ۱۷-۲ کاربردهای آلیاژهای حافظه‌دار در مهندسی پزشكی ۱۷-۳ خواص حافظه‌داری و شبه‌الاستیسیته ۱۷-۴ استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار در سیم‌های راهنما ۱۷-۵ استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار ASDOS برای آب‌بندی حفرۀ بین دو بطن قلب ۱۷-۶ استفاده از آلیاژهای حافظه‌دار در اُرتودونسی، اُرتوپدی، و ساخت قاب عینکها فهرست مراجع فهرست موضوعی (نمایه) منابع و مآخذ کتاب مواد هوشمند و کاربرد آن در رشته‌های مختلف علوم و مهندسی کتاب مواد هوشمند و کاربرد آن در رشته‌های علوم مهندسی انتشارات نوآور ناشر تخصصی کتاب های نظام مهندسی