[发明专利]一种柔性可拉伸气囊式摩擦发电管及制备方法

权利要求书

1.一种柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，是由第一摩擦发电单元和第二摩擦发电单元采用同轴嵌套方式构成，且第一摩擦发电单元及第二摩擦发电单元整体利用硅胶密封层封装；所述第一摩擦发电单元由内层管与中间管嵌套而成，第二摩擦发电单元由中间管及外层管嵌套而成，两个摩擦发电单元共用中间管，所述内层管的管芯、内层管与中间管之间的空隙、中间管与外层管之间的空隙内注入气体，形成气囊式结构。

2.根据权利要求1所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，内层管直径小于中间管，中间管直径小于外层管，且内层管能够嵌套入中间管，中间管能够嵌套入外层管。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，所述内层管为可拉伸空心内层管，中间管为可拉伸空心中间管，外层管为可拉伸空心外层管。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，所述内层管由内层管硅胶层及作为第一摩擦发电单元的正性摩擦材料及内电极的内层管导电硅胶层组成。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，中间管由与内层管相邻作为第一摩擦发电单元的负性摩擦材料的中间管内侧硅胶层、作为第一摩擦发电单元与第二摩擦发电单元的共用感应电极的中间管导电硅胶层及与外层管相邻作为第二摩擦发电单元的负性摩擦材料的中间管外侧硅胶层组成。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，外层管由作为第二摩擦发电单元的正性摩擦材料以及外电极的外层管导电硅胶层组成。

7.一种权利要求1所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：准备热缩管,旋涂硅胶混合物，待硅胶混合物固化，拉伸并抽离热缩管，制备内层管硅胶层；

步骤2：将导电硅胶混合物旋涂于硅胶基底层的外表面，待导电硅胶混合物固化，制备作为第一摩擦发电单元的正性摩擦材料与内电极的内层管导电硅胶层，内层管硅胶层与内层管导电硅胶层共同构成内层管；

步骤3：准备热缩管,旋涂硅胶混合物，待硅胶混合物固化，拉伸并抽离热缩管，制备与内层管相邻作为第一摩擦发电单元负性摩擦材料的中间管内侧硅胶层；

步骤4：将导电硅胶混合物旋涂于硅胶层外表面，待导电硅胶混合物固化，制备作为第一摩擦发电单元感应电极的中间管导电硅胶层，同时也为第二摩擦发电单元的感应电极；

步骤5：将硅胶混合物旋涂于导电硅胶层的外表面，待硅胶混合物固化，制备与外层管相邻作为第二摩擦发电单元的负性摩擦材料的中间管外侧硅胶层，中间管内侧硅胶层、中间管导电硅胶层及中间管外侧硅胶层共同构成中间管；

步骤6：准备热缩管,旋涂导电硅胶混合物，待导电硅胶混合物固化，拉伸并抽离热缩管，制备外层管导电硅胶层，也是第二摩擦发电单元的正性摩擦材料及外电极；

步骤7：将内层管嵌套入中间管，再嵌套入外层管，形成空心同轴结构；

步骤8：内层管的管芯、内层管与中间管的空隙、中间管与外层管的空隙内注入气体形成气囊；

步骤9：利用硅胶混合物将结构整体封装，构成硅胶密封层。

8.根据权利要求7所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，所述内层管硅胶层、内层管导电硅胶层、中间管内侧硅胶层、中间管导电硅胶层、中间管外侧硅胶层、外层管导电硅胶层均是由具有柔韧性与可拉伸性的硅胶材料及导电硅胶材料组成。

9.根据权利要求7所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，所述硅胶混合物由室温硫化硅胶制备或采用PDMS等聚合物材料制备。

10.根据权利要求7所述的柔性可拉伸气囊式摩擦发电管，其特征在于，所述导电硅胶混合物由聚合物材料与金属系导电填料颗粒或碳系导电填料颗粒混合制备。