feng等發(fā)現(xiàn)納米/微米四方相BaTi03壓電材料在超聲情況下對(duì)水中的大腸桿菌具有抑制作用。Masamichi等發(fā)現(xiàn)具有壓電效應(yīng)的聚乳酸纖維織物產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)金黃色葡萄球菌具有抑菌作用。因此,壓電材料具有一定的抗菌性能。
聚偏氟乙烯(PVDF)本身具有良好的壓電性及生物相容性,可制備為具有壓電性的納米纖維敷料。納米纖維敷料提供了一個(gè)高表面積,并能夠?qū)⒖股睾涂咕幬锞植枯斔偷絺诓课灰钥刂聘腥?,且其本身的壓電性可產(chǎn)生電刺激,一方面可形成抗菌作用,另一方面可促進(jìn)生長(zhǎng)因子的表達(dá)和分泌,有益于細(xì)胞的增殖和分化。

PVDF是一種半晶體聚合物,具有壓電性、生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),有a,p,丫,8和8五種常見晶型。由于氟原子范德華半徑比氫原子大,不同晶型具有不同的特征,范德華半徑分別為1.35A和1.2〇A〇PVDF的結(jié)晶度通常為35-70%,這與制備條件有關(guān)。不同的晶型具有不同的性能。其中a相和P相是PVDF晶型中常見的兩種晶相。室溫下a相是最常見、最穩(wěn)定的晶型,為TGTG構(gòu)型,晶胞中含有兩條鏈,偶極矩垂直于鏈軸且反向平行,分子中總偶極矩為零,不顯壓電性。PVDF的卩相晶型為全反式TTT構(gòu)型,晶胞的全反式鏈由兩個(gè)單體單元構(gòu)成,單體單元及晶胞中兩個(gè)分子之間的偶極矩是平行排列的,因此P相晶型具有優(yōu)異的熱電性和壓電性,被廣泛用于制作壓電膜材料。高含量的P相使PVDF對(duì)機(jī)械應(yīng)力或應(yīng)變高度敏感,可制備高靈敏度的傳感材料。
PVDF是一種常見的壓電聚合物,其壓電性主要來源于具有的全反式構(gòu)型的卩相。相較于傳統(tǒng)的壓電陶瓷而言,PVDF壓電聚合物具有柔韌、耐用、易于加工等優(yōu)點(diǎn),因此在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用,例如,柔性納米發(fā)電機(jī)、換能器、能量收集器等。
Tian等人利用非溶劑誘導(dǎo)相分離方法,加速相分離過程,PVDF基體中PZT(鋯鈦酸鉛)粒子分散均勻,避免粒子的聚集,從而制備了一種將PZT納米顆粒嵌入PVDF聚合物基體的柔性復(fù)合納米壓電傳感器。
Jrnig等開發(fā)了一種基于PVDF的壓電發(fā)電機(jī)模塊,用于從道路收集能量,通過并聯(lián)連接60臺(tái)發(fā)電機(jī),證明了其高功率的輸出密度,能夠與基于壓電陶瓷的道路能量收集系統(tǒng)相媲美。Zhang等對(duì)PVDF壓電束進(jìn)行沖擊,引起壓電束的振動(dòng)發(fā)電,研制了一種旋轉(zhuǎn)壓電式風(fēng)能收集裝置,該裝置用于收割機(jī),可使收割機(jī)有效地發(fā)電。

Sindhuja等開發(fā)了一種由嵌入PVDF基體中的固體質(zhì)子導(dǎo)電電解質(zhì)(PTA)組成的壓電電解質(zhì)薄膜,并將其作為SCSPC器件的隔膜和電解質(zhì),PVDF中加入PTA可以改善機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換效率,并提供電解質(zhì)離子。
Scandeep等采用在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)襯底上生長(zhǎng)極性P相聚偏二乙烯-三氟乙烯(PVDF-TrFE)薄膜,在柔性Mo/PET基板上制造矩形的壓電能量收集器(PEH),可用于自供電無(wú)線傳感器。Hansen等人采用遠(yuǎn)場(chǎng)靜電紡絲制備了一種PVDF納米發(fā)電機(jī)和生物燃料電池相結(jié)合的能量收集系統(tǒng)。
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