[发明专利]一种风铃式摩擦纳米发电机及其制作方法

权利要求书

1.一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：包括封装腔(1)、设置在封装腔(1)内的摆动单元；

所述封装腔(1)前后两侧面的上部分设有通风口(101)，内部设有电极(2)，所述电极(2)包括相对设置在封装腔(1)前后两侧面下部分的电极层(201)；

所述摆动单元包括摆动薄膜(3)和摩擦薄膜，所述摆动薄膜(3)一端连接封装腔(1)顶部，另一端连接摩擦薄膜，用于带动摩擦薄膜摆动，所述摩擦薄膜在摆动过程能够与电极层(201)接触,所述摩擦薄膜为空心圆柱摩擦薄膜(4)，所述空心圆柱摩擦薄膜(4)为长方形薄膜卷曲成的圆柱体，材料为具有摩擦负极性的柔性有机聚合物薄膜材料，为聚四氟乙烯或聚二甲基硅氧烷或聚氯乙烯或聚酰亚胺，所述空心圆柱摩擦薄膜(4)的厚度范围为100μm～250μm。

2.根据权利要求1所述的一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述空心圆柱摩擦薄膜(4)底面圆处分别设置有圆形薄膜(401)，所述圆形薄膜(401)与空心圆柱摩擦薄膜(4)底面圆的直径和材料均一致。

3.根据权利要求1所述的一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述电极(2)还包括相对设置在封装腔(1)另外两个内表面的电极片(202)，高度与圆形薄膜(401)等高。

4.根据权利要求1所述的一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：还包括数据采集单元，所述数据采集单元包括通过引线(5)与电极层(201)连接的静电计(6)，以及与静电计(6)连接的采集终端(7)。

5.根据权利要求1所述的一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述封装腔(1)的材料为玻璃或塑料。

6.根据权利要求1所述的一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述电极(2)为铝箔电极或铜箔电极或在柔性有机薄膜材料表面蒸镀的薄片电极，所述有机薄膜材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚酰亚胺，所述薄片电极的材料为铝或镍或铜或银或金，所述电极(2)的厚度范围为200nm～10μm。

7.根据权利要求1所述的一种风铃式摩擦纳米发电机，其特征在于：所述摆动薄膜(3)为柔性有机聚合物薄膜材料，所述摆动薄膜(3)的厚度范围为10μm～30μm。

8.一种风铃式摩擦纳米发电机的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：裁取一片长方形的、厚度范围为100μm～250μm的、具有摩擦负极性的柔性有机聚合物薄膜，用去离子水清洗并干燥后，卷曲粘贴成一个空心圆柱体并定型，即为空心圆柱摩擦薄膜(4)；

步骤2：裁取一片厚度范围为10μm～30μm的柔性有机聚合物薄膜，宽度与步骤1中空心圆柱摩擦薄膜(4)曲面侧面的高一致，即为摆动薄膜(3)，用去离子水清洗并干燥后，一端与步骤1的空心圆柱摩擦薄膜(4)的曲面侧面粘贴，构成摆动单元；

步骤3：切割玻璃或塑料后，组成长方体的封装腔(1)，并在封装腔(1)前后两侧面的上部分设置通风口(101)，在下部分粘贴电极层(201)，构成电极(2)；

步骤4：将步骤2摆动单元中摆动薄膜(3)的另一端粘贴在步骤3得到的封装腔(1)顶部内表面的正中间，使摆动单元自然下垂；

步骤5：在电极层(201)上引出引线(5)，连接静电计(6)后，再连接采集终端(7)。

9.根据权利要求8所述的一种风铃式摩擦纳米发电机的制作方法，其特征在于：所述步骤1还包括在空心圆柱摩擦薄膜(4)的两个底面圆上分别粘贴一个圆形薄膜(401)，所述圆形薄膜(401)的直径与空心圆柱摩擦薄膜(4)的直径一致，材料也一致；步骤3还包括在封装腔(1)左右两侧面、高度与圆形薄膜(401)等高的位置，并排粘贴两个圆形电极片(202)。