心肌細胞驅動的能量收集器及超高壓電性納米纖維研究

目錄
第1章緒論
1.1研究背景
1.2振動能量收集技術概述
1.3壓電式能量收集器
1.3.1壓電式能量收集器的概念
1.3.2壓電式能量收集器的研究與應用
1.3.3壓電式能量收集在人類生活中的研究與應用
1.3.4生物體內壓電式能量收集的研究與應用
1.3.5生物體內機械能能量收集研究前景
1.4壓電材料的研究與應用
1.4.1壓電材料和壓電效應
1.4.2壓電體材料的研究與應用
1.4.3壓電膜材料的研究與應用
1.4.4壓電纖維材料的研究與應用
1.5研究意義
1.6研究內容

第2章心肌細胞的機械收縮機理和協(xié)調運動
2.1單個心肌細胞的結構和特性
2.1.1心肌細胞的結構和機械特性
2.1.2心肌細胞的肌絲滑動原理
2.1.3單個心肌細胞的體外收縮運動
2.2心肌細胞的提取和培養(yǎng)
2.3心肌細胞的定向排布與協(xié)調運動
2.3.1心肌細胞的單向排布方法
2.3.2心肌細胞的定向排布結果
2.3.3心肌細胞的協(xié)調運動結果
2.4本章小結

第3章電紡聚合物納米纖維的壓電特性
3.1壓電聚合物納米纖維
3.1.1壓電聚合物
3.1.2壓電聚合物纖維
3.1.3PVDF納米纖維的壓電機理
3.1.4PVDF納米纖維的制備方法——靜電紡絲
3.2PVDF納米纖維的形貌、定向排布和晶相結構
3.2.1PVDF納米纖維的形貌結構
3.2.2PVDF納米纖維的定向排布
3.2.3PVDF壓電纖維的晶相結構
3.3PVDF納米纖維的壓電特性
3.3.1PFM介紹
3.3.2PVDF納米纖維的壓電響應成像和極化方向
3.3.3PVDF納米纖維的電疇壁尺寸和極化翻轉
3.3.4PVDF納米纖維的壓電常數(shù)
3.4本章小結

第4章心肌細胞驅動的壓電納米纖維能量收集器
4.1心肌細胞驅動能量收集器的概念與設計
4.2心肌細胞驅動能量收集器的制備
4.3心肌細胞驅動能量收集器的表征
4.3.1壓電納米纖維排布
4.3.2壓電納米纖維的晶相結構和電壓輸出
4.3.3器件界面結構
4.3.4細胞培養(yǎng)過程與排布
4.3.5細胞收縮力測試
4.3.6細胞染色后的胞內蛋白結構
4.4心肌細胞驅動能量收集器的性能測試
4.4.1心肌細胞驅動能量收集器的釋放
4.4.2心肌細胞驅動能量收集器的測試環(huán)境
4.4.3心肌細胞驅動能量收集器的電能輸出
4.5本章小結

第5章超高壓電性的聚合物納米纖維
5.1影響PVDF纖維材料壓電性的因素
5.2PVDF纖維材料壓電特性的提升方法
5.2.1機械拉伸
5.2.2高壓極化和靜電紡絲
5.2.3微納米材料復合
5.3PVDF/MWCNT壓電納米纖維
5.3.1PVDF/MWCNT納米纖維的結構設計
5.3.2PVDF/MWCNT納米纖維的制備
5.3.3PVDF/MWCNT納米纖維的形貌和晶相結構表征
5.3.4PVDF/MWCNT納米纖維的壓電性能分析
5.4PVDF/GO納米纖維
5.4.1PVDF/GO納米纖維的結構設計
5.4.2PVDF/GO納米纖維的制備
5.4.3PVDF/GO納米纖維的結構和性能表征
5.4.4建立PVDF/GO納米纖維的芯殼原子結構模型
5.4.5PVDF/GO納米纖維的芯殼結構驗證
5.4.6PVDF/GO納米纖維的壓電性能評估
5.5本章小結

第6章PVDF/GO壓電納米纖維能量收集器
6.1器件設計和制備
6.2電能輸出測試平臺
6.2.1測試系統(tǒng)搭建
6.2.2測試系統(tǒng)軟件編程
6.3器件測試結果
6.4本章小結

第7章總結與展望
7.1總結
7.2創(chuàng)新點
7.3展望

參考文獻
在學期間發(fā)表的學術論文
致謝