以压电纳米发电机为基础的植入式纳米发电机(iPENG)可以收集生物体内的机械能并转化为电能，是目前生物医疗电子领域研发的热点。这要求所使用的压电材料必须具有柔性、高压电性能以及良好的化学稳定性，因此，以聚偏氟乙烯(PVDF)纳米纤维为代表的柔性压电聚合物因其柔软、灵敏、稳定性高而受到人们的广泛关注。
　　为了得到合适的压电纳米材料，本文以静电纺丝为基础手段，利用不同形貌的纳米氧化锌(ZnO)改性PVDF纳米纤维，在此基础上设计了鞘气辅助装置，对纳米纤维进行进一步的改性处理得到功能化压电纳米纤维，并使用PC12细胞检测其生物相容性，以功能化压电纳米纤维为基材，进行iPENG的设计并植入家兔和家猪的体内进行压电信号的收集。主要研究过程如下：(1)采用三种不同形貌的纳米ZnO分别掺杂改性PVDF纳米纤维，探究了三种纳米ZnO的最佳掺杂浓度以及每种ZnO在其最佳掺杂浓度下复合纳米纤维的性质，并确定了性能最佳的高性能压电纳米纤维；(2)设计了鞘气辅助装置，与静电纺丝装置连接，在高性能压电纳米纤维的基础上，通过鞘气辅助获得了性能更加优异的功能化压电纳米纤维；(3)将功能化压电纳米纤维与PC12细胞共培养以检测其生物相容性，并以该功能化压电纳米纤维为基材设计制备iPENG，植入到家兔的颈动脉和右腿股动脉、家猪的右腿股动脉和心脏处进行压电信号的收集。
　　基于此研究，本文得出以下结论：(1)不同形貌的纳米ZnO在其最佳掺杂浓度下对PVDF压电性能的促进作用不相同。其中，0.35wt%棒状纳米ZnO掺杂得到的PVDF/ZnONR纳米纤维具有最高的压电性能、热化学稳定性及力学强度。(2)鞘气的拉伸作用可以进一步诱导PVDF中的α相转变为β相。在合适的进气气压下得到具有良好形貌的gas-PVDF/ZnONR纳米纤维，并且纳米纤维的综合性能进一步提高，可以支撑其在iPENG中的应用。(3)PC12细胞培养实验表明gas-PVDF/ZnONR纳米纤维具有良好的生物相容性。对gas-PVDF/ZnONR纳米纤维进行iPENG的设计，并应用到家兔的颈动脉和右腿股动脉、家猪右腿股动脉和心脏处，分别测量其压电输出信号。本研究制备了高性能的功能化PVDF压电纳米纤维并应用到生物体内，对于压电纳米纤维的制备及可植入医疗电子设备的开发具有一定的参考意义。