[發(fā)明專利]能量收集裝置和傳感器及其制造和使用方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201780080103.5 | 申請(qǐng)日： | 2017-12-21 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110300724A | 公開（公告）日： | 2019-10-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 保羅·蒂巴杜;普拉地·庫馬爾 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 阿肯色大學(xué)董事會(huì) |
| 主分類號(hào)： | B81B3/00 | 分類號(hào)： | B81B3/00;F03G7/08;H01L41/113;H02N2/18 |
| 代理公司： | 北京柏杉松知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413 | 代理人： | 謝攀;劉繼富 |
| 地址： | 美國阿*** | 國省代碼： | 美國;US |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基板 能量收集裝置 傳感器 部件構(gòu)造 波紋 耦接 二維材料 二維 制造 檢測(cè) | ||
1.一種能量收集裝置，包括：
設(shè)置在基板上的膜，其中所述膜包含二維(2D)材料和一個(gè)或多個(gè)波紋；以及
以電、磁和/或機(jī)械的方式耦接至所述膜和/或所述基板的部件，使得所述部件構(gòu)造為用于收集來自所述膜的能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述二維材料包括石墨烯、MoS2、MoSe2、WS2、WSe2、ReS2、ReSe2或其組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述二維材料包括石墨烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述膜具有0.3nm至3.0nm、0.3nm至2.0nm、0.3nm至1.0nm，或0.3nm至0.6nm的平均厚度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述膜具有0.1微米至100微米的平均橫向尺寸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述膜具有0.0至10.0N/m、0.0N/m至5.0N/m、0.0N/m至1.0N/m、0.0至0.5N/m、0.0至0.3N/m，或0.03N/m至0.12N/m的張力。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求6中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)波紋具有1nm至100nm、1nm至80nm、5nm至50nm、10nm至40nm，或20nm至30nm的平均長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)波紋具有0.1nm至2.0nm、0.1nm至1.0nm、0.20nm至0.60nm、0.30nm至0.50nm，或0.35nm至0.45nm的平均高度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求8中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述基板包含銅、硅、碳化硅、藍(lán)寶石或其組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述基板包含網(wǎng)格，所述網(wǎng)格包含一個(gè)或多個(gè)開孔。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述基板導(dǎo)熱并且所述膜與所述基板熱接觸。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述基板的所述熱能被轉(zhuǎn)換為所述膜的振動(dòng)，使得所述膜具有振動(dòng)能量，并且所述部件構(gòu)造為用于將所述膜的所述振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能、磁能和/或機(jī)械能，從而收集來自所述膜的能量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述熱能包含環(huán)境熱能。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求13中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述膜具有振動(dòng)能量，并且所述部件構(gòu)造為用于將所述膜的所述振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為電能、磁能和/或機(jī)械能，從而收集來自所述膜的能量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述振動(dòng)能量包含環(huán)境振動(dòng)能量。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至權(quán)利要求15中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述振動(dòng)能量包含具有0.1毫赫至10千兆赫的頻率的振動(dòng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求16中任一項(xiàng)所述的裝置，其中所述一個(gè)或多個(gè)波紋中的每個(gè)可產(chǎn)生1pW至100pW的功率。
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