[发明专利]含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机及制备方法

权利要求书

1.一种含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机包括第一极板(10)及第二极板(20)，其中，第一极板(10)正对第二极板(20)，第一极板(10)包括自上到下依次分布的第一柔性PET基底(11)及第一银纳米线输出电极层(12)，第二极板(20)包括自上到下依次分布的蚕丝蛋白摩擦层(21)、第二柔性PET基底(22)及第二银纳米线输出电极层(23)，其中，蚕丝蛋白摩擦层(21)正对第一柔性PET基底(11)；

蚕丝蛋白摩擦层(21)的上表面为点阵状微纳织构(3)；

包括以下步骤：

1)在第一柔性PET基底(11)的上表面采用刮刀涂布的方式刮涂纳米线溶液，再进行热退火或机械加压的工艺处理，得第一银纳米线输出电极层(12)，同时在第二柔性PET基底(22)的下表面采用刮刀涂布的方式刮涂纳米线溶液，再进行热退火及机械加压形工艺处理，得第二银纳米线输出电极层(23)；

2)在第二柔性PET基底(22)的上表面上采用刮刀涂布的方式刮涂蚕丝蛋白溶液，再在常温常压下风干，得蚕丝蛋白摩擦层(21)；

3)将电流体动力学雾化形成的微纳米粒径去离子水(2)沉积到蚕丝蛋白摩擦层(21)上，从而在蚕丝蛋白摩擦层(21)的上表面溶解刻蚀出点阵状微纳织构(3)；

4)将第一极板(10)放置于第二极板(20)的上方，同时确保第一柔性PET基底(11)与蚕丝蛋白摩擦层(21)之间有间隙，以形成含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机。

2.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，第一柔性PET基底(11)及第二柔性PET基底(22)的厚度均为10-1000微米。

3.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，蚕丝蛋白摩擦层(21)的厚度为0.1-100微米。

4.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述微纳织构(3)的直径为0.05-10微米，相邻两个微纳织构(3)的中心间距为0-10微米。

5.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，步骤1)中在刮涂时，利用真空吸附的方式将第一柔性PET基底(11)及第二柔性PET基底(22)吸附于刮涂机的基底上，同时开启刮涂机的加热功能。

6.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，步骤3)的具体操作为：

通过电流体动力学雾化原理，将去离子水雾化成微纳米尺寸的雾滴，然后将该雾滴滴落到蚕丝蛋白摩擦层(21)的上表面，从而在蚕丝蛋白摩擦层(21)的上表面溶解刻蚀出点阵状微纳织构(3)，其中，雾滴的尺寸根据微纳织构(3)的尺寸进行确定。

7.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，步骤3)与步骤4)之间还包括：通过采用乙醇与水的混合溶液、甲醇与水的混合溶液或高温水蒸汽对蚕丝蛋白摩擦层(21)进行改性。

8.根据权利要求1所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，蚕丝蛋白摩擦层(21)与第一柔性PET基底(11)之间插入有隔离层。

9.根据权利要求8所述的含有微纳织构化蚕丝蛋白摩擦层的纳米发电机的制备方法，其特征在于，隔离层为超薄胶带或者胶水层。