PVDF/PVP/BT压电功能纳米纤维的制备及其性能

摘要

为了制备具有良好压电性能的纳米纤维以探究机械信号引发的电信号对细胞行为的影响,通过静电纺丝共混的方式制备了聚偏二氟乙烯/聚乙烯吡咯烷酮/钛酸钡(polyvinylidene difluoride/polyvinyl pyrrolidone/barium titanate,PVDF/PVP/BT)压电功能纳米纤维。PVDF/PVP纤维的接触角为113.47°,添加BT并且进一步等离子处理后,接触角降至90.43°。添加BT颗粒可以诱导PVDF的相转变,当BT质量分数为20%时,相含量高达53.86%。另外,由于BT的刚性,PVDF/PVP/BT纤维的杨氏模量随BT质量分数的增加而增大。由于BT与PVDF对压电信号具有协同效应,随着BT质量分数提升至20%时,输出电压高达0.133 V。经超声处理培养5 d后,PVDF/PVP/20%BT纤维上的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)活力提升了2.6%。较高压电性能的纳米纤维有利于HUVECs的黏附和增殖。因此,具备良好压电性能的PVDF/PVP/BT纳米纤维有望应用于血管组织工程。

关键词

静电纺丝 / 压电材料 / 亲水性 / 力学性能 / 压电性能 / 血管组织工程