[發(fā)明專利]一種基于摩擦電納米發(fā)電機的超聲和聲波探測儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310006277.0
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103780121A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王中林;張虎林;楊亞
• 申請（專利權(quán)）人: 國家納米科學(xué)中心
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;G01H11/06
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;南毅寧

1.一種摩擦電納米發(fā)電機，包括導(dǎo)電內(nèi)芯和圍繞在所述導(dǎo)電內(nèi)芯外側(cè)面形成閉合曲面的柔性外膜，其特征在于所述柔性外膜由內(nèi)向外依次包括聚合物層、電極層和絕緣防腐層，所述聚合物層的厚度處于納米尺度且其內(nèi)側(cè)與導(dǎo)電內(nèi)芯外側(cè)面部分不接觸或完全不接觸，所述聚合物層和所述導(dǎo)電內(nèi)芯分別由具有不同摩擦電性質(zhì)的物質(zhì)組成，從而使所述聚合物層在與所述導(dǎo)電內(nèi)芯接觸的過程中所述聚合物層得到電子，而所述導(dǎo)電內(nèi)芯失去電子。

2.如權(quán)利要求1所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述聚合物層內(nèi)側(cè)與所述導(dǎo)電內(nèi)芯外側(cè)面不接觸部分的間距保持在8mm至10μm。

3.如權(quán)利要求1所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述聚合物層由容易得到電子的高分子聚合物材料構(gòu)成。

4.如權(quán)利要求3所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述高分子聚合物材料選自聚酰亞胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酯、聚異丁烯、聚氨酯彈性海綿、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚氯丁二烯、天然橡膠、聚丙烯腈和聚雙苯酚碳酸酯。

5.如權(quán)利要求1所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述聚合物層面向所述導(dǎo)電內(nèi)芯的表面上具有納米結(jié)構(gòu)。

6.如權(quán)利要求5所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述納米結(jié)構(gòu)包括納米線、納米顆粒、納米棒、納米管或納米花。

7.如權(quán)利要求6所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述納米結(jié)構(gòu)包括由納米線、納米管或納米棒組成的納米陣列。

8.如權(quán)利要求1-7任一項所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述電極層由導(dǎo)電薄膜構(gòu)成。

9.如權(quán)利要求8所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電薄膜選自金屬薄膜或銦錫氧化物薄膜。

10.如權(quán)利要求9所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述金屬薄膜為鋁膜、金膜或銅膜。

11.如權(quán)利要求9所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電薄膜通過將金屬沉積在所述聚合物層表面而形成。

12.如權(quán)利要求11所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述沉積方法為磁控濺射或蒸鍍。

13.如權(quán)利要求1所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述絕緣防腐層還具有防水功能。

14.如權(quán)利要求13所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述絕緣防腐層為三氧化二鋁層。

15.如權(quán)利要求1所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述絕緣防腐層通過在電極層表面沉積絕緣防腐材料而形成。

16.如權(quán)利要求15所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述沉積方法為磁控濺射。

17.如權(quán)利要求1-7任一項所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯具有能夠?qū)щ姷耐鈧?cè)面。

18.如權(quán)利要求17所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述外側(cè)面材料為金屬或銦錫氧化物導(dǎo)電膜。

19.如權(quán)利要求17所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯為玻碳棒。

20.如權(quán)利要求1-7任一項所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯具有上下平行的兩個端面和連接兩個端面的封閉式外側(cè)面。

21.如權(quán)利要求20所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯為柱體。

22.如權(quán)利要求1-7任一項所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯的外表面上有納米結(jié)構(gòu)。

23.如權(quán)利要求1-7任一項所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯外側(cè)面與聚合物層內(nèi)表面之間不接觸部分的間距范圍為1mm至100μm。

24.如權(quán)利要求23所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯外側(cè)面與聚合物層內(nèi)表面之間不接觸部分的間距為800μm至100μm。

25.如權(quán)利要求1-7任一項所述的納米發(fā)電機，其特征在于所述導(dǎo)電內(nèi)芯和所述電極層通過導(dǎo)線連到電壓表上。