[發明專利]具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列

有效

• 申請號: 201810982169.X
• 申請日: 2018-08-27
• 公開（公告）號: CN110864827B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 范興;李函;張楠楠;周黃;楊玉欣;陶長元;杜軍;劉仁龍;孔令峰
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01L1/00
• 分類號: G01L1/00;H02N1/04
• 代理公司: 重慶天成卓越專利代理事務所(普通合伙) 50240
• 代理人: 譚春艷

1.一種具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：由絕緣間隔線、低親電性摩擦發電纖維電極、高親電性摩擦發電纖維電極和其它不導電纖維經緯交錯編織而成，一根所述高親電摩擦發電纖維電極與兩根所述絕緣間隔線并排設置構成一組纖維組，所述高親電性摩擦發電纖維電極位于兩根絕緣間隔線之間，且所述絕緣間隔線的直徑大于高親電摩擦發電纖維電極的直徑；

編織時，在經線方向和緯線方向的其中一個方向其它不導電纖維和低親電性摩擦發電纖維電極間隔分布，

在另一個方向上，纖維組逐一織入或纖維組與其它不導電纖維間隔織入；

在編織過程中，單根經線與緯線的界面壓強為0.5kPa-5MPa，單根經線的拉力范圍為10^-3N-10N。

2.根據權利要求1所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述低親電性摩擦發電纖維電極為裸露的金屬導電纖維；

或為在不導電纖維外包裹導電材料得到的導電纖維；

或為在金屬導電纖維外表面包覆低親電性的高分子材料得到的低親電性的導電纖維。

3.根據權利要求2所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述高親電摩擦發電纖維電極為在金屬導電纖維外包覆高親電性的高分子材料得到的高親電性的導電纖維。

4.根據權利要求2或3所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述金屬導電纖維為銅絲、銀絲、金絲、鐵絲、鈦絲、鎳絲、不銹鋼絲、鋅絲、錳絲、鋁絲、鉻絲、鉑絲、鎢絲、錫絲、鉛絲、碳纖維及其復合纖維中的一種，單根直徑為1μm-1mm，其長徑比大于10:1。

5.根據權利要求4所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述低親電性摩擦發電纖維電極為在金屬導電纖維外表面包覆聚甲醛或乙基纖維素或聚酰胺或三聚氰胺或碳酸纖維或聚甲基丙烯酸甲酯或聚乙烯醇或聚酯或聚異丁烯得到的低親電性的導電纖維，包覆厚度為0.05μm-100μm。

6.根據權利要求4所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述高親電摩擦發電纖維電極為在金屬導電纖維外表面包覆聚四氟乙烯或聚二甲基硅氧烷或聚氯乙烯或聚酰亞胺或聚丙烯或聚乙烯或聚苯乙烯或聚偏二氯乙烯或聚碳酸雙酚或腈氯綸或聚偏氟乙烯得到的高親電性的導電纖維，包覆厚度為0.05μm-100μm。

7.根據權利要求1或2或3所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述絕緣間隔線為單根直徑為5μm-1mm的不導電纖維。

8.根據權利要求7所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述絕緣間隔線為棉線或麻線或滌綸纖維或腈綸纖維或丙綸纖維或維綸纖維或氯綸纖維或錦綸纖維或環氧樹脂纖維或酚醛塑料纖維或二苯醚纖維或有機硅纖維或聚碳酸酯纖維或橡膠纖維或紙纖維或蠶絲纖維或聚四氟乙烯纖維。

9.根據權利要求8所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：所述其它不導電纖維為衣用棉線或蠶絲纖維或滌綸纖維或錦綸纖維或腈綸纖維或麻線。

10.根據權利要求9所述具有織物結構的摩擦納米發電傳感器陣列，其特征在于：在經線方向其它不導電纖維和低親電性摩擦發電纖維電極間隔分布，其它不導電纖維和低親電性摩擦發電纖維之間的間距為1μm-5mm；

在緯線向上，纖維組和其它不導電纖維間隔分布，纖維組中，高親電性摩擦發電纖維電極與其它不導電纖維之間的間距為1μm-10mm。