聚偏氟乙烯是一种主要的压电聚合物电活性材料,同时具有正负压电效应,又因其柔性可弯曲折叠,价格便宜等特点,近年来成为能量转换器领域的研究热点。其中大部分研究主要通过静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯纤维薄膜,将机械能转化为电能应用于传感器设备中,但是对其负压电效应的应用和研究报道却极少,特别是将电能转化为机械能应用于生物组织工程领域,主要通过降低聚偏氟乙烯纤维薄膜的阻抗,使其能够在低频条件下将外界电能转化为机械能。本文采用了静电纺丝技术制备聚偏氟乙烯纤维薄膜支架材料应用于生物组织工程。其主要目的是制备聚偏氟乙烯电激励驱动装置为将来用于细胞刺激模拟打下基础。通过扫描电镜和红外透射光谱仪表征聚偏氟乙烯纤维薄膜的表面微观形态和晶相变化。然后,按照不同的几何结构将聚偏氟乙烯纤维薄膜和导电墨水电极组装成不同的样品装置。利用自制的电学测试装置,样品的电学阻抗与电信号频率之间的函数关系被处理成不同的曲线。最后,通过体外细胞培养测试和表征聚偏氟乙烯纤维薄膜的生物相容性。实验结果表明,静电纺丝工艺参数对聚偏氟乙烯纤维薄膜的晶相结构和含量有非常大的影响。聚偏氟乙烯电激励装置的电阻抗也如预期一样随着β晶相含量的增大而减小,正好符合聚偏氟乙烯纤维电致伸缩性能的要求。我们也发现,聚偏氟乙烯纤维薄膜电激励装置的电阻抗值会随着装配几何结构,纤维薄膜的厚度,纤维的取向度以及导电墨水电极之间的距离的变化而变化。聚偏氟乙烯纤维薄膜支架的体外生物毒性经测试属于正常范围,也就是在生物医学应用的可接受范围内。未来,这种聚偏氟乙烯纤维装置将应用于对活细胞进行电机械驱动刺激,同时,这种模拟对特定组织细胞(如成骨细胞,肌肉成纤细胞,神经细胞等)生物活性的影响也会被研究。关于电活性聚合物,导电聚合物或半导体聚合物在传感器领域的潜在应用价值在未来的研究中也会被重点关注,长期目标是微纳米生物系统装置的设计和应用。