[发明专利]一种套层滑动式摩擦纳米发电机

权利要求书

1.一种套层滑动式摩擦纳米发电机，其特征在于包括：

第一导电元件，

与第一导电元件外表面接触放置的第一摩擦层，

第二导电元件，

与第二导电元件内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，并且所有所述第一摩擦单元的外表面同属于第一曲面，所有所述第二摩擦单元的内表面同属于第二曲面，所述第一曲面与其外侧的所述第二曲面形成内外套层结构；

所述第一摩擦单元的外表面与所述第二摩擦单元的内表面在外力的作用下发生相对滑动摩擦、同时摩擦面积发生变化，并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，其特征在于，所述第一摩擦单元外表面的材料和所述第二摩擦单元内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，其特征在于，至少部分所述第一摩擦单元的外表面与第二摩擦单元的内表面接触放置。

4.如权利要求1或2所述的发电机，其特征在于，在没有外力作用时，所述第一摩擦单元的外表面与第二摩擦单元的内表面完全分离，在外力作用下，至少部分所述第一摩擦单元的外表面与第二摩擦单元的内表面接触并发生相对滑动摩擦。

5.如权利要求1-4任一项所述的发电机，其特征在于所述第一曲面和/或第二曲面为柱面、锥面或锥台面。

6.如权利要求1-5任一项所述的发电机，其特征在于所述第一曲面和/或第二曲面与轴向垂直的横截面为圆形、椭圆形、多边形或不规则图形。

7.如权利要求6所述的发电机，其特征在于所述多边形为所有边长均相等的正多边形。

8.如权利要求1-7任一项所述的发电机，其特征在于所述第一曲面与第二曲面的形状相同。

9.如权利要求1-8任一项所述的发电机，其特征在于所述第一曲面与第二曲面为同轴套层结构。

10.如权利要求9所述的发电机，其特征在于所述第一曲面与第二曲面为同轴圆柱形套筒结构。

11.如权利要求1-10任一项所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦层和第二摩擦层之间的相对滑动摩擦为轴向和/或径向的。

12.如权利要求1-11任一项所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦层中包含至少2个所述第一摩擦单元和/或所述第二摩擦层中至少包含至少2个所述第二摩擦单元。

13.如权利要求12所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦单元在所述第一摩擦层中的排列图案与所述第二摩擦单元在所述第二摩擦层中的排列图案相呼应，使得所述第一摩擦层与所述第二摩擦层相对放置时，在外力的作用下每个所述第一摩擦单元的外表面至少能与一个所述第二摩擦单元的内表面部分接触。

14.如权利要求13所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦单元与所述第二摩擦单元的形状、尺寸和/或排列图案相同，使得所述第一摩擦层与所述第二摩擦层相对放置时，在外力的作用下每个所述第一摩擦单元的外表面都能与一个所述第二摩擦单元的内表面基本完全接触。

15.如权利要求12-14任一项所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦单元和第二摩擦单元的排列图案为阵列式离散排列。

16.如权利要求12-14任一项所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦单元和第二摩擦单元的排列图案为棋盘状排列，使得所述第一摩擦层和第二摩擦层中形成孔洞结构。

17.如权利要求12-14任一项所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦单元和第二摩擦单元的排列图案为间隔的条状或沿轴向螺旋形排列的条状。

18.如权利要求12-14任一项所述的发电机，其特征在于所述第一摩擦单元为与所述第一曲面同轴的环，并且，所述第二摩擦单元为与所述第二曲面同轴的环。

19.如权利要求17或18所述的发电机，其特征在于所述间隔的条状的长度方向或所述环的径向方向与所述第一摩擦单元和第二摩擦单元的相对摩擦方向垂直。