心肌細胞驅(qū)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(shù)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(yīng)用
1.3.3壓電式能量收集在人類生活中的研究與應(yīng)用
1.3.4生物體內(nèi)壓電式能量收集的研究與應(yīng)用
1.3.5生物體內(nèi)機械能能量收集研究前景
1.4壓電材料的研究與應(yīng)用
1.4.1壓電材料和壓電效應(yīng)
1.4.2壓電體材料的研究與應(yīng)用
1.4.3壓電膜材料的研究與應(yīng)用
1.4.4壓電纖維材料的研究與應(yīng)用
1.5研究意義
1.6研究內(nèi)容

第2章心肌細胞的機械收縮機理和協(xié)調(diào)運動
2.1單個心肌細胞的結(jié)構(gòu)和特性
2.1.1心肌細胞的結(jié)構(gòu)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(diào)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(jié)果
2.3.3心肌細胞的協(xié)調(diào)運動結(jié)果
2.4本章小結(jié)

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(jié)構(gòu)
3.2.1PVDF納米纖維的形貌結(jié)構(gòu)
3.2.2PVDF納米纖維的定向排布
3.2.3PVDF壓電纖維的晶相結(jié)構(gòu)
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(yīng)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(zhuǎn)
3.3.4PVDF納米纖維的壓電常數(shù)
3.4本章小結(jié)

第4章心肌細胞驅(qū)動的壓電納米纖維能量收集器
4.1心肌細胞驅(qū)動能量收集器的概念與設(shè)計
4.2心肌細胞驅(qū)動能量收集器的制備
4.3心肌細胞驅(qū)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(jié)構(gòu)和電壓輸出
4.3.3器件界面結(jié)構(gòu)
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(nèi)蛋白結(jié)構(gòu)
4.4心肌細胞驅(qū)動能量收集器的性能測試
4.4.1心肌細胞驅(qū)動能量收集器的釋放
4.4.2心肌細胞驅(qū)動能量收集器的測試環(huán)境
4.4.3心肌細胞驅(qū)動能量收集器的電能輸出
4.5本章小結(jié)

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(fù)合
5.3PVDF/MWCNT壓電納米纖維
5.3.1PVDF/MWCNT納米纖維的結(jié)構(gòu)設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)設(shè)計
5.4.2PVDF/GO納米纖維的制備
5.4.3PVDF/GO納米纖維的結(jié)構(gòu)和性能表征
5.4.4建立PVDF/GO納米纖維的芯殼原子結(jié)構(gòu)模型
5.4.5PVDF/GO納米纖維的芯殼結(jié)構(gòu)驗證
5.4.6PVDF/GO納米纖維的壓電性能評估
5.5本章小結(jié)

第6章PVDF/GO壓電納米纖維能量收集器
6.1器件設(shè)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(jié)果
6.4本章小結(jié)

第7章總結(jié)與展望
7.1總結(jié)
7.2創(chuàng)新點
7.3展望

參考文獻
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝