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近年来,低功耗、小型化和集成化的微纳传感系统已成为物联网系统的重要组成部分。传统传感器由于需要外加电源驱动,存在供电线路复杂、系统体积较大和供电电源难以更换等问题。研发高性能的自供电传感器系统已成为相关领域关注的热点之一。其中,基于压电效应的微纳能量收集器件可将环境中富余的机械能转换成电能,具有应用范围广、输出电压高等优点,可对低功耗传感器进行供电。然而,有关压电发电器件的相关研究大多关注器件在大气环境中的能量收集性能,对其在液体环境,特别是微流体环境中的力电耦合效应仍有待深入探索。此外,传统压电发电材料如PbTiO3、（K,Na）NbO3和ZnO等仍存在材料毒性高、柔性差或机械耐久性较低等问题,制约了其在微纳尺度压电发电领域的实际应用。聚偏氟乙烯（PVDF）是一种有机压电材料,具有优异的压电性能和良好的柔性和生物相容性。本论文采用静电纺丝技术制备PVDF压电纳米纤维,通过调控制备工艺参数对其压电性能进行优化,并研究了其在振动传感和微流体机械能收集与检测方面的应用,所得主要结果如下:（1）采用静电纺丝法制备PVDF纳米纤维,研究了前驱体浓度、静电纺丝电压等参数对PVDF纳米纤维结构与压电性能的影响。结果表明,随着前驱体浓度的增加,PVDF纳米纤维尺寸分布的均匀性逐渐提高。当前驱液的浓度为0.13 g/ml时,制备的PVDF纤维的压电性能最好。当纺丝电压在小于13 kV范围内时,产物中压电相的含量随纺丝电压的增加而提高,材料在相同应变条件下产生的输出电压也呈增长趋势。上述现象归结为高电压更有利于PVDF晶相的转变。但当纺丝电压进一步升高时,由于电晕现象的产生会影响PVDF压电相的形成。（2）采用磁控溅射技术组装了基于PVDF纳米纤维的柔性压电发电器件。该器件在受力弯曲时可产生交流的脉冲电输出。在低频条件下,器件的输出电压和电流均随其应变的幅度和频率的提高而线性增加。当振动频率为1.54 Hz时,其应变灵敏度可以达到0.92 V/rad或0.61 V/mm。采用该压电发电器件作为振动传感器,可实现对铜箔片等物理阻尼运动过程的在线自供电检测。利用激振器以扫频模式激励铜片振动的测试方法,测得目标物体的谐振频率为19.23 Hz。（3）设计并组装了基于PVDF压电纳米纤维的微流控压电发电器件,通过微流体驱动PVDF纳米纤维发生形变产生输出电压。结果表明,在气/液两相流体的驱动下,PVDF纳米纤维能够产生周期性振荡,在两侧产生脉冲输出电压。当微流控芯片的特征尺寸从100?m增加至300?m时,器件的输出电压因流体动能的增大导致压电材料应变增大而逐渐增加,峰峰值可达1.84 V。当特征尺寸继续增大,由于紊流现象的产生,器件输出电压逐渐减小。（4）微流控压电发电器件的输出电压与流体的压强和粘度存在密切联系。当芯片中流体的压强从0.3 bar增加至1.0 bar时,芯片中的流体紊流现象的产生,导致PVDF纳米纤维应变下降,其输出电压从1.89 V降低至0.56 V。此外,当流体的粘度从1.05mPa·s增加至2.94 mPa·s时,由于流体流速的降低,引起PVDF纳米纤维应变的降低,其输出电压从1.13 V降低至0.22 V。因此,该器件可在没有外加电源驱动的情况下实现对流体压强或粘度的自供电探测。