[发明专利]一种滑动式摩擦纳米发电机组

权利要求书

1.一种滑动式摩擦纳米发电机组，其特征在于包括：

第一导电元件，

与第一导电元件上表面接触放置的第一摩擦层，

第二导电元件，

与第二导电元件下表面接触放置的第二摩擦层，

其中，第一摩擦层中包含若干第一摩擦单元，第二摩擦层中包含若干第二摩擦单元；

当施加的外力使所述第一摩擦单元的上表面与第二摩擦单元的下表面发生相对滑动摩擦、并且导致二者的摩擦面积发生变化时，能够通过第一导电元件和第二导电元件向外电路输出电信号。

2.如权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述第一摩擦单元上表面的材料和所述第二摩擦单元下表面的材料之间存在摩擦电极序差异。

3.如权利要求1或2所述的发电机组，其特征在于，所述第一摩擦单元的上表面材料和/或所述第二摩擦单元的下表面材料为绝缘材料或半导体材料。

4.如权利要求3所述的发电机组，其特征在于，所述绝缘材料选自苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺尼龙11、聚酰胺尼龙66、羊毛及其织物、蚕丝及其织物、纸、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素醋酸酯、聚乙二醇己二酸酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维素海绵、棉及其织物、聚氨酯弹性体、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、木头、硬橡胶、醋酸酯、人造纤维、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、丁二烯-丙烯腈共聚物、氯丁橡胶、天然橡胶、聚丙烯腈、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)、聚双酚A碳酸酯、聚氯醚、聚偏二氯乙烯、聚（2,6-二甲基聚亚苯基氧化物）、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯和派瑞林。

5.如权利要求3所述的发电机组，其特征在于，所述半导体材料选自硅、锗、第Ⅲ和第Ⅴ族化合物、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物、由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体、非晶态的玻璃半导体和有机半导体。

6.如权利要求5所述的发电机组，其特征在于，所述第Ⅲ和第Ⅴ族化合物选自砷化镓和磷化镓；所述第Ⅱ和第Ⅵ族化合物选自硫化镉和硫化锌；所述由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体选自镓铝砷和镓砷磷。

7.如权利要求1所述的发电机组，其特征在于，所述第一摩擦单元上表面材料和/或所述第二摩擦单元下表面材料为非导电氧化物、半导体氧化物或复杂氧化物，包括氧化硅、氧化铝，氧化锰、氧化铬、氧化铁、氧化钛、氧化铜、氧化锌、BiO₂和Y₂O₃。

8.如权利要求1或2所述的发电机组，其特征在于，所述第一摩擦单元的上表面为具有负极性的摩擦电极序材料，选自聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚二苯基丙烷碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯和派瑞林。

9.如权利要求1、2或8所述的发电机组，其特征在于，所述第二摩擦单元的下表面为具有正极性的摩擦电极序材料，选自苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺尼龙11、聚酰胺尼龙66、羊毛及其织物、蚕丝及其织物、纸、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素醋酸酯、聚乙二醇己二酸酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维素海绵、棉及其织物、聚氨酯弹性体、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、木头、硬橡胶、醋酸酯、人造纤维、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚酯、铜、铝、金、银、钢和硅。

10.如权利要求1-9任一项所述的发电机组，其特征在于，所述第一摩擦单元的上表面和/或第二摩擦单元的下表面分布有微米或次微米量级的微结构。

11.如权利要求10所述的发电机组，其特征在于，所述微结构选自纳米线，纳米管，纳米颗粒，纳米沟槽、微米沟槽，纳米锥、微米锥、纳米球和微米球状结构。

12.如权利要求1-11任一项所述的发电机组，其特征在于，所述第一摩擦单元的上表面和/或第二摩擦单元的下表面有纳米材料的点缀或涂层。