[发明专利]一种微立体光刻制备柔性摩擦-压电复合式俘能器的方法

权利要求书

1.一种微立体光刻制备柔性摩擦-压电复合式俘能器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，压电材料的分散：将压电材料分散到有机溶剂中，在室温下用磁力搅拌机搅拌60分钟，然后用超声清洗机超声20分钟，使其分散均匀；

第二步，压电光敏树脂(2)的配制：将第一步分散均匀的溶液以1％～10％质量分数与柔性光敏树脂混合，然后放入真空烘箱中加热使有机溶剂完全蒸发，得到压电光敏树脂(2)；

第三步，微结构波浪形压电俘能器的制备：将压电光敏树脂(2)通过紫外光(1)照射，利用微立体固化工艺制备成微结构波浪形压电薄膜(3)，在微结构波浪形压电薄膜(3)上下两侧粘连带有上金属电极(5)、下金属电极(6)的上柔性基底(4)、下柔性基底(7)，上金属电极(5)连接电源(8)负极，下金属电极(6)连接电源(8)正极，并于温度80～120℃的烘箱中进行热极化，保持施加电压40～60分钟，然后在保持电压不变的情况下，将烘箱冷却至室温后撤去电压，得到微结构波浪形压电俘能器；

第四步，柔性摩擦-压电复合俘能器的制备：将第三步制备的微结构波浪形压电俘能器放置在粘有摩擦材料(9)的导电基底(10)上，构成柔性摩擦-压电复合俘能器。

2.根据权利要求1所述的一种微立体光刻制备柔性摩擦-压电复合式俘能器的方法，其特征在于：在垂直柔性摩擦-压电复合俘能器方向的力的作用下，微结构波浪形压电俘能器会发生形变，导致下柔性基底(7)与摩擦材料(9)发生接触，在下柔性基底(7)产生正电荷，摩擦材料(9)上产生负电荷，从而产生由导电基底(10)流向下金属电极(6)的电流I₂；在下柔性基底(7)完全与摩擦材料(9)接触时，微结构波浪形压电俘能器上产生由下金属电极(6)流向上金属电极(5)的电流I₁；在循环的力的作用下，实现摩擦俘能器和压电俘能器的复合作用。

3.根据权利要求1所述的一种微立体光刻制备柔性摩擦-压电复合式俘能器的方法，其特征在于：所述的第一步中压电材料是氮化硼纳米管、氮化硼纳米片、钛酸钡或锆钛酸铅的压电陶瓷；所述的有机溶剂是N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基乙酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种微立体光刻制备柔性摩擦-压电复合式俘能器的方法，其特征在于：所述的第三步上柔性基底(4)和下柔性基底(7)是聚酰亚胺或聚对苯二甲酸乙二酯。

5.根据权利要求1所述的一种微立体光刻制备柔性摩擦-压电复合式俘能器的方法，其特征在于：所述的第四步摩擦材料(9)是聚二甲基硅氧烷或聚四氟乙烯，导电基底(10)是ITO导电玻璃或FTO导电玻璃。