[发明专利]平面滑动摩擦纳米发电机、光束方向调节器和光衰减器组

权利要求书

1.一种平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：

动摩擦块(120)；

下静摩擦层(110)，位于所述动摩擦块(120)的下方，包括：沿第二方向延伸的两下摩擦块-第一下摩擦块(111)和第二下摩擦块(112)，该两下摩擦块(111、112)沿与所述第二方向正交的第一方向排列并彼此相互绝缘；以及

上静摩擦层(130)，位于所述动摩擦块(120)的上方，包括沿第一方向延伸的两上摩擦块-第一上摩擦块(131)和第二上摩擦块(132)，该两上摩擦块(131、132)沿第二方向排列并彼此相互绝缘；

其中，所述下摩擦块(111、112)的材料与所述上摩擦块(131、132)的材料相同或不同，且两下摩擦块(111、112)和两上摩擦块(131、132)的材料与动摩擦块(120)的材料为位于摩擦电极序中不同位置的材料；

当所述动摩擦块(120)沿第一方向运动时，其依次与下静摩擦层的第一下摩擦块(111)和第二下摩擦块(112)产生摩擦，从而在该两下摩擦块之间产生第一电势差；当所述动摩擦块沿第二方向运动时，其依次与上静摩擦层的第一上摩擦块(131)和第二上摩擦块(132)产生摩擦，从而在该两上摩擦块之间产生第二电势差；

其中，第一电势差和第二电势差分别与动摩擦块(120)在第一方向和第二方向的运动位移成正比，且具有独立性。

2.根据权利要求1所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述两下摩擦块(111、112)和两上摩擦块(131、132)均呈长方形片状，其中：所述两下摩擦块(111、112)的长边沿第二方向；所述两上摩擦块(131、132)的长边沿第一方向。

3.根据权利要求2所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述两下摩擦块(111、112)的短边尺寸相等；所述两上摩擦块(131、132)的短边尺寸相等。

4.根据权利要求3所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述两下摩擦块(111、112)和所述两上摩擦块(131、132)的形状相同。

5.根据权利要求4所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述动摩擦块(120)呈正方形片状，其边长与所述两下摩擦块(111、112)和两上摩擦块(131、132)的短边的尺寸相等。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述动摩擦块(120)的材料为绝缘材料。

7.根据权利要求6所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料为以下材料中至少一种构成的材料：苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺11、聚酰胺6-6、羊毛及其编织物、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(涤纶)、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、派瑞林，包括派瑞林C、派瑞林N、派瑞林D、派瑞林HT和派瑞林AF4。

8.根据权利要求7所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述动摩擦块(120)的材料为聚四氟乙烯。

9.根据权利要求7所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，在所述动摩擦块(120)的上表面和/或下表面：

分布有微米或次微米量级的微结构阵列；

点缀或涂覆有纳米材料；和/或

进行化学改性，以提高电荷在接触瞬间的转移量。

10.根据权利要求1所述的平面滑动摩擦纳米发电机，其特征在于，所述两下摩擦块(111、112)的材料与所述两上摩擦块(131、132)的材料为导电材料，该导电材料为：金属、导电氧化物、导电高分子或硒。