高性能ポリ（フッ化ビニリデン）/ドーパミンコア/シェル圧電ナノファイバーとその生物医学センサーへの応用

柔らかい圧電ナノ材料の製造は、ウェアラブルおよびインプラント可能な生物医学デバイスの開発にとって不可欠です。しかし、この柔らかい機能材料の開発における大きな課題は、生物環境において長期的な安定性を持つ高い圧電特性を達成することです。ここでは、非常に高いβ相含有量と自己整合極性を持つコア/シェルポリ（フッ化ビニリデン）(PVDF)/ドーパミン（DA）ナノファイバー（NF）を製造するためのワンステップ戦略が報告されています。自己集積コア/シェル構造は、β相PVDFの形成と整列に不可欠であると考えられており、DAのNH2基とPVDFのCF2基との間の強い分子間相互作用がPVDF鎖を整列させ、β相の核形成を促進しています。得られたPVDF/DA NFは、著しく向上した圧電性能と優れた安定性および生体適合性を示します。全ファイバーベースの柔らかいセンサーが製造され、人間の皮膚およびマウスの生体内でテストされました。デバイスは、横隔膜の動きや血圧脈動からの弱い生理的機械的刺激を検出するための高感度および高精度を示します。このセンシング機能は、心血管疾患や呼吸器疾患の早期評価と予防のために大きな診断可能性を提供します。