text: 力学是一门歷史悠久的学科，在有文字记载的歷史出现以前，力学已应用在人类的日常生活中。就算由艾萨克．牛顿（IsaacNewton）在1687年发表的着作《自然哲学中的数学原理》（PhilosophiæNaturalisPrincipiaMathematica）起算，至今已逾三百年。我们可利用力学的知识，了解很多日常生活中可观察到的现象；在现今大多数广泛使用的产品中，其设计及性能的优化也离不开力学的考量。所以大学工学院中有很多系所都以力学为其核心课程，也就是说，我们的社会中已有不少具备力学基础的工程师及研究者。
  奈米科技是近二十年来兴起且热门的课题，其精髓在于此技术有能力从原子或分子的层次设计及建造具备分子组织的结构体（1～100nm），使其具备规划的性质，以开发崭新的产品。如同其他工业产品，我们认为，如能将力学的内涵融入于奈米科技中，定能有助开发出更优化的产品。事实上，不少文献已显示了力学本已存在于奈米科技中。本书试图由力学观点出发，将「力学」此一经典科学与「奈米科技」此一新兴科学做具体连结，使具有力学基础的读者能渐进地进入奈米科技的领域，以参与、研发这被誉为可能是推动下一波工业革命的科技。
  撰写本书的动机来自于笔者们在2012至2015年间所执行的一项研究计画——「奈米科技通识与跨领域课程评估、研发与推广」。该计画属奈米国家型科技人才培育计画之一，由中华民国行政院国家科学委员会及科技部支助，其中的一个目标便是撰写一本适合大专乃至研究所初年级学生阅读的奈米科技书籍。
  目前国内相关奈米科技书籍约有二十馀本，涵盖适合高中生及一般社会大众的科普读物，乃至大专程度的专业书籍，而后者大多着重在材料及化工领域，尚无从力学观点去看奈米科技的相关书籍。对于一位土木、机械、航空、造船工程等以力学为核心课程的学生或毕业生而言，他们拥有相当的力学基础训练，如有一本书可衔接力学知识与奈米科技，便能帮助他们进入奈米科技此一领域进行研究或产品开发。这些具力学背景的学生人数估计占工学院学生的半数，为本书主要的潜在读者；此外，本书如能引起这些系所的学生对奈米科技的兴趣，使其进而投入此领域，则对此科技的发展定有甚大助益。
  大学部基本的力学课程有三，分別为：以刚体为对象的动力学、以固体为对象的材料力学（或称固体力学）及以流体为对象的流体力学。本书一共有七章，第一章阐述了奈米科技、力学及二者间的关系；第二章以介电泳及光镊为对象，透过如何利用此两项工具对奈米物体施力及力矩与动力学连结；第三章以原子力显微镜为对象，透过悬臂梁与材料力学连结；第四章以奈米流体为对象，透过其数学模式架构与流体力学连结。修习过大学部力学课程、具有力学基础的读者，可藉前四章的内容渐次融入奈米科技此一领域。
  在第五章中，我们以软物质的力学与材料特性为题，统整及说明奈米物体会遭遇到的各种力；第六章以利用分子模拟探索奈米结构为题，说明相关计算的原理、方法及软体程式，并与量子力学连结；第七章讨论超常材料，虽然此一领域的基本原理为电磁学，但其分析方法与力学研究所採用者相似，且其设计及制造亦与力学有密切关连，读者可藉本章拓展视野。
  我们相信，对于已有力学背景且拟欲从事奈米科技的新进研究生，本书可作为一本入门文献，能引领他们进入此一有趣领域。本书各章的初稿源自于笔者们在「奈米科学中的力学」课程中所撰的讲义，曾于2014年秋季在台湾大学应用力学研究所开设，故本书也适合作为教材。
  最后，我们希望本书能让读者对力学此一经典学科激发出新的火花，有趣的力学题目俯拾皆是！
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