[实用新型]基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器

权利要求书

1.一种基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，包括：

固定装置(12)，设置在柔性外壳(1)的顶部且与所述柔性外壳(1)相连，用于将所述柔性外壳(1)固定在搭载装置(13)上；

柔性外壳(1)，具有中空腔体结构，用于容纳发电单元(2)；

发电单元(2)，包括金属电极(5)、介电薄膜(4)、垫片(6)和外部支撑材料(3)，所述外部支撑材料(3)位于最外侧，所述金属电极(5)附着在所述介电薄膜的表面，位于所述外部支撑材料(3)与所述介电薄膜之间，所述垫片(6)与所述金属电极(5)分布在所述介电薄膜的两侧；

所述金属电极(5)包括第一金属电极(5)和第二金属电极(5)，所述介电薄膜(4)包括第一介电薄膜(4)和第二介电薄膜(4)，所述外部支撑材料(3)包括第一外部支撑材料(3)和第二外部支撑材料(3)，所述第一外部支撑材料(3)、所述第一介电薄膜(4)、所述第一金属电极(5)、所述垫片(6)、所述第二金属电极(5)、所述第二介电薄膜(4)和所述第二外部支撑材料(3)从上到下依次设置；

导线(10)，其一端与所述金属电极(5)相连，另一端伸出柔性外壳(1)外与静电高阻计(9)相连，通过所述导线(10)传输的数据保存至信号采集器(11)。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述柔性外壳(1)和所述固定装置(12)均进行防腐处理。

3.根据权利要求1或2所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述柔性外壳(1)采用3D打印模具灌模制作，其材质为硅胶。

4.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述发电单元(2)的外部由硅胶密封材料封装以维持内部密封。

5.根据权利要求1或4所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述介电薄膜(4)的表面材料为绝缘体或者半导体材料。

6.根据权利要求5所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述介电薄膜(4)经由纳米处理具有微纳结构，以增强发电单元(2)的输出性能。

7.根据权利要求1或4所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述金属电极(5)的材料为导电材料薄膜或单层导电材料。

8.根据权利要求5所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，所述金属电极(5)的外表面经由纳米处理具有微纳结构，用于增强发电单元(2)的输出性能。

9.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的仿生触须传感器，其特征在于，利用摩擦起电和静电感应产生电流，当无外力作用时，所述金属电极(5)与所述介电薄膜(4)之间不会发生摩擦产生感应电荷，在外部涡街作的用下，所述触须传感器的仿生形状感应涡街有规律摆动，其内部的金属电极(5)与介电薄膜(4)之间发生摩擦，表面的微纳结构互相挤压，由于电极序的差异性与介电薄膜(4)摩擦从而产生负电荷；当所述触须传感器恢复原状时，介电薄膜(4)会在另一侧的金属电极(5)上感应出正电荷，会在外部电路中产生电流。