[发明专利]一种基于摩擦电纳米发电机的超声和声波探测仪

权利要求书

1.一种摩擦电纳米发电机，包括导电内芯和围绕在所述导电内芯外侧面形成闭合曲面的柔性外膜，其特征在于所述柔性外膜由内向外依次包括聚合物层、电极层和绝缘防腐层，所述聚合物层的厚度处于纳米尺度且其内侧与导电内芯外侧面部分不接触或完全不接触，所述聚合物层和所述导电内芯分别由具有不同摩擦电性质的物质组成，从而使所述聚合物层在与所述导电内芯接触的过程中所述聚合物层得到电子，而所述导电内芯失去电子。

2.如权利要求1所述的纳米发电机，其特征在于所述聚合物层内侧与所述导电内芯外侧面不接触部分的间距保持在8mm至10μm。

3.如权利要求1所述的纳米发电机，其特征在于所述聚合物层由容易得到电子的高分子聚合物材料构成。

4.如权利要求3所述的纳米发电机，其特征在于所述高分子聚合物材料选自聚酰亚胺、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、聚异丁烯、聚氨酯弹性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯丁二烯、天然橡胶、聚丙烯腈和聚双苯酚碳酸酯。

5.如权利要求1所述的纳米发电机，其特征在于所述聚合物层面向所述导电内芯的表面上具有纳米结构。

6.如权利要求5所述的纳米发电机，其特征在于所述纳米结构包括纳米线、纳米颗粒、纳米棒、纳米管或纳米花。

7.如权利要求6所述的纳米发电机，其特征在于所述纳米结构包括由纳米线、纳米管或纳米棒组成的纳米阵列。

8.如权利要求1-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于所述电极层由导电薄膜构成。

9.如权利要求8所述的纳米发电机，其特征在于所述导电薄膜选自金属薄膜或铟锡氧化物薄膜。

10.如权利要求9所述的纳米发电机，其特征在于所述金属薄膜为铝膜、金膜或铜膜。

11.如权利要求9所述的纳米发电机，其特征在于所述导电薄膜通过将金属沉积在所述聚合物层表面而形成。

12.如权利要求11所述的纳米发电机，其特征在于所述沉积方法为磁控溅射或蒸镀。

13.如权利要求1所述的纳米发电机，其特征在于所述绝缘防腐层还具有防水功能。

14.如权利要求13所述的纳米发电机，其特征在于所述绝缘防腐层为三氧化二铝层。

15.如权利要求1所述的纳米发电机，其特征在于所述绝缘防腐层通过在电极层表面沉积绝缘防腐材料而形成。

16.如权利要求15所述的纳米发电机，其特征在于所述沉积方法为磁控溅射。

17.如权利要求1-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯具有能够导电的外侧面。

18.如权利要求17所述的纳米发电机，其特征在于所述外侧面材料为金属或铟锡氧化物导电膜。

19.如权利要求17所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯为玻碳棒。

20.如权利要求1-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯具有上下平行的两个端面和连接两个端面的封闭式外侧面。

21.如权利要求20所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯为柱体。

22.如权利要求1-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯的外表面上有纳米结构。

23.如权利要求1-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯外侧面与聚合物层内表面之间不接触部分的间距范围为1mm至100μm。

24.如权利要求23所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯外侧面与聚合物层内表面之间不接触部分的间距为800μm至100μm。

25.如权利要求1-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于所述导电内芯和所述电极层通过导线连到电压表上。