DOI:10.1016/j.mtcomm.2020.101211

在电纺聚合物微纤维的生物力学应用范围内，采用一种测试单根电纺微纤维的新方法来可靠地建立宽直径范围为0.4至6.0 µm的聚己内酯微纤维的机械性能。采用循环力学试验，建立了纤维直径与杨氏模量的双峰线性关系。在约0.9μm处发现一个拐点，在该拐点处观察到低于该直径的模量急剧增加。对于用相应纤维制备的支架，在相同的尺度上没有观察到模量的突然增加，并且这不能仅仅通过聚合物结晶度的变化来解释。此外，评估弹性恢复应变的最大应变高达20％。结果表明，聚己内酯在预处理后展现出高达13.17±3.1％的粘弹性范围，这对于大多数相关的生物力学应用而言已经足够。

图1.环境控制的静电纺丝设置。

图2.夹在板与板之间的纤维和应用拓展示意图（a）。固定器中的电纺纤维的偏光显微镜图像（b）。

图3.直径为0.87 µm的纤维的典型应力-应变曲线。4个循环，最高应变（a）为5％，在5％应变步骤中高达20％，每个步骤中有4个循环。

图4.对于单根纤维（n=56）（a）和电纺垫（b）（每个数据组n=18）可观察到杨氏模量相对于纤维直径的变化。对于回归拟合，d<0.9 µm，p<0.0001，R2=0.70；d>0.9 µm时无相关性。实线-回归线，虚线-置信区间。

图5.显示了在不同纤维直径下通过DSC测量测定的结晶度。

图6.在第一个、第二个和第三个循环后，每个应变步骤的磁滞变化以最大应变（a）表示。不同最大应变水平下第二、第三和第四循环的平均弹性恢复应变（b）。n=56（b）

图7.在暗场条件下，进行机械测试之前将单根纤维夹在固定器中的图像。D=0.87（a），d=0.86（b）。间隙为3 mm