[發明專利]一種全柔性磁電式自供能器件及其制備方法與相關制品

在審

• 申請號: 202210593288.2
• 申請日: 2022-05-27
• 公開（公告）號: CN115077569A
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 杜卓林;王凡;裴曉東
• 申請（專利權）人: 中鋼集團南京新材料研究院有限公司
• 主分類號: G01D5/12
• 分類號: G01D5/12
• 代理公司: 北京譜帆知識產權代理有限公司 11944
• 代理人: 曲永芳

1.一種全柔性磁電式自供能器件，其特征在于，該全柔性磁電式自供能器件包括柔性纖維和柔性導電金屬線，所述柔性纖維具有磁性，所述柔性導電金屬線纏繞在所述柔性纖維外壁形成柔性導電金屬線圈閉合回路。

2.根據權利要求1所述的全柔性磁電式自供能器件，其特征在于，所述柔性纖維包括磁性粒子和液態成型劑，所述磁性粒子的質量百分含量為30％-90％，所述液態成型劑的質量百分含量為10％-70％。

3.根據權利要求1所述的全柔性磁電式自供能器件，其特征在于，所述全柔性磁電式自供能器件的拉伸形變量為80％-330％；

和/或，所述全柔性磁電式自供能器件在10％-50％的單位拉伸形變量范圍內，能夠產生4-10微伏的感應電動勢。

4.一種全柔性磁電式自供能器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

將液態金屬灌注于線性柔性殼體中，并將所述線性柔性殼體兩端封裝，得到柔性導電金屬線；

將磁性粒子與液態成型劑混合攪拌至粘稠，倒入模具中；

靜置、固化，經后處理后得到具有磁性的柔性纖維；

將所述柔性導電金屬線纏繞于所述柔性纖維外壁，得到所述全柔性磁電式自供能器件。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述線性柔性殼體的制備方法包括：通過3D打印制備線性實心柱體，在所述柱體外壁澆筑液態成型劑，靜置，待所述液態成型劑固化成型，脫模，得到線性柔性殼體。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述模具為空心柱體；優選的，所述模具分為上下兩部分；更優選的，所述模具內壁有螺旋狀凸起；特別優選的，所述模具通過3D打印制備得到。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述后處理包括：將含有磁性粒子與液態成型劑混合物的模具在60-90℃的條件下進行干燥，干燥時間為6-12小時。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述液態金屬選自鎵、銣、銫、鎵銦合金、鎵銦錫合金中的一種或多種；

和/或，所述磁性粒子選自釹鐵硼磁性粒子、釹鎳鈷磁性粒子、氧化鐵磁性粒子、二氧化鉻磁性粒子、鈷-氧化鐵磁性粒子中的一種或多種；

和/或，所述液態成型劑凝固成型后是具有彈性的；優選的，所述液態成型劑選自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷、己二酸丁二醇酯/對苯二甲酸丁二醇酯共聚物中的一種或多種。

9.一種傳感器，其特征在于，包括權利要求1-3任一項所述的全柔性磁電式自供能器件或權利要求4-8任一項所述的制備方法制成的全柔性磁電式自供能器件。

10.一種可穿戴器件，其特征在于，包括權利要求1-3任一項所述的全柔性磁電式自供能器件或權利要求4-8任一項所述的制備方法制成的全柔性磁電式自供能器件。