[发明专利]摩擦纳米发电海绵、自驱动传感器和智能鞋垫

权利要求书

1.一种摩擦纳米发电海绵，其特征在于，包括海绵层与柔性导电层，并且在海绵层与柔性导电层的交界面所述柔性导电层对所述海绵层的孔隙产生局部包裹；其中，所述海绵层与柔性导电层层叠设置，或者所述柔性导电层嵌入海绵层的内部；所述柔性导电层的材料为液态导电材料或者凝固前为液态的导电材料。

2.根据权利要求1所述的海绵，其特征在于，当外力作用使所述摩擦纳米发电海绵发生形变时，或者海绵表面与外部物体接触分离过程中，所述摩擦纳米发电海绵的导电材料层通过负载接地或者其他导体在其间产生电信号。

3.根据权利要求1或2所述的海绵，其特征在于，所述海绵层的材料为多孔弹性材料。

4.根据权利要求1或2所述的海绵，其特征在于，所述海绵层的材料选自人造海绵或天然海绵。

5.根据权利要求1所述的海绵，其特征在于，所述柔性导电层的厚度范围为4-0.1mm。

6.根据权利要求1所述的海绵，其特征在于，所述柔性导电层的厚度不超过2 mm。

7.根据权利要求1所述的海绵，其特征在于，所述液态导电材料包括液态金属及其合金；凝固前为液态的导电材料包括炭黑和/或纳米导电材料与可固化的柔性高分子材料混合均匀得到的柔性导电高分子材料。

8.根据权利要求7所述的海绵，其特征在于，所述纳米导电材料为导电碳纤维、碳纳米管、石墨烯或银纳米线。

9.根据权利要求7所述的海绵，其特征在于，所述柔性导电高分子材料中包括可固化的柔性高分子材料、炭黑、纳米导电材料，重量的比例为30:2:1。

10.根据权利要求1所述的海绵，其特征在于，所述海绵为片状、块状、球体、圆柱体或锥体结构。

11.根据权利要求1所述的海绵，其特征在于，还包括中空的间隔层、依次设置有柔性导电层和柔性摩擦层的海绵基底层，其中，

所述海绵、间隔层和海绵基底层依次层叠设置，使所述海绵层与柔性摩擦层相对设置，可以在外力作用下互相接触分离，在两个柔性导电层中产生电荷流动；其中，所述柔性摩擦层与所述海绵层的材料不同。

12.根据权利要求11所述的海绵，其特征在于，所述间隔层为海绵材料；所述柔性摩擦层为柔性高分子材料，或者为高分子材料粉末与可固化柔性高分子材料混合获得。

13.一种自驱动传感器，其特征在于，包括权利要求1-12任一项所述的摩擦纳米发电海绵。

14.一种智能鞋垫，其特征在于，包括权利要求13所述的自驱动传感器。

15.根据权利要求14所述的鞋垫，其特征在于，包括多个所述自驱动传感器，通过分析多个自驱动传感器输出信号的相位、时间、幅值或频率特征信号的差异分析得到运动类型或者运动特征。