[发明专利]摩擦纳米发电机制作方法、发电机、编织物及传感器

说明书

本发明公开了一种摩擦纳米发电机制作方法、发电机、编织物及传感器。该纤维状摩擦纳米发电机制作方法包括：选取基底，以可拉伸纤维作为基底；沉积第一导电部，将可拉伸纤维放入含有第一导电部材料的纳米线的导电油墨中浸泡并干燥，使银纳米线附着在可拉伸纤维上；沉积第二导电部，将可拉伸纤维放入含有第二导电部材料的溶液中浸泡并干燥，循环多次，使第二导电部材料附着在可拉伸纤维上，第一导电部材料与第二导电部材料交织共同构成导电网络层；涂覆摩擦介质，将摩擦介质溶液涂覆在具有导电网络层的可拉伸纤维上并干燥以在可拉伸纤维上包覆摩擦介质层。制成的纤维状摩擦纳米发电机整体可拉伸，能够达到编织布料要求。

技术领域

本发明涉及摩擦纳米发电机技术领域，尤其涉及一种摩擦纳米发电机制作方法、发电机、编织物及传感器。

背景技术

可穿戴传感器对于未来远程医疗、健康监测、机器人技术等领域具有重要的意义。然而现有的可穿戴传感器，如各类电子皮肤，往往是薄膜状，会堵塞皮肤毛孔，给人体带来不适感。所以电子皮肤的透气性是亟待解决的问题。近年来小尺寸，集成化的电子皮肤取得了一些进展，纤维状的摩擦纳米发电机就是其中一种小型化的方案。

然而，现有的纤维状摩擦纳米发电机，有的直径不够小，很难达到编织布料的要求，有的又不能够实现拉伸，很难适应绝大多数的场合。

发明内容

本发明实施例提供一种纤维状摩擦纳米发电机制作方法、纤维状摩擦纳米发电机、编织物及压力传感器，以解决纤维状摩擦纳米发电机不能够实现拉伸的问题。

一方面，本发明实施例提出了一种纤维状摩擦纳米发电机，包括：

选取基底，以可拉伸纤维作为基底；

沉积第一导电部，将所述可拉伸纤维放入含有第一导电部材料的纳米线的导电油墨中浸泡并干燥，使所述纳米线附着在所述可拉伸纤维上；

沉积第二导电部，将所述可拉伸纤维放入含有第二导电部材料的溶液中浸泡并干燥，循环多次，使第二导电部材料附着在所述可拉伸纤维上，第一导电部材料与第二导电部材料交织，第一导电部与第二导电部共同构成导电网络层；

涂覆摩擦介质，将摩擦介质溶液涂覆在具有所述导电网络层的所述可拉伸纤维上并干燥，以在所述可拉伸纤维上包覆摩擦介质层。

根据本发明实施例的一个方面，在所述沉积第一导电部步骤中，第一导电部材料为银纳米线；和/或，在所述沉积第二导电部步骤中，第二导电部材料为碳纳米管，溶液的浓度为0.5％-2％。

根据本发明实施例的一个方面，在所述涂覆摩擦介质步骤中，摩擦介质溶液采用聚二甲基硅氧烷溶液。

根据本发明实施例的一个方面，在所述涂覆摩擦介质步骤中，将具有所述导电网络层的所述可拉伸纤维沿竖直方向固定，由所述可拉伸纤维的顶部涂覆摩擦介质溶液，在重力作用下摩擦介质溶液向下流动以包覆所述可拉伸纤维。

另一方面，本发明实施例提出了一种纤维状摩擦纳米发电机，包括可拉伸的纤维基底，所述基底上包覆有可伸缩的导电网络层，所述导电网络层外包覆有可伸缩的摩擦介质层，其中，所述导电网络层包括交织设置的第一导电部和第二导电部。

根据本发明实施例的一个方面，所述基底为氨纶丝纤维或牛筋线。

根据本发明实施例的一个方面，所述第一导电部由银纳米线、铜纳米线或金纳米线沉积而成；和/或，所述第一导电部的材料的直径范围为300-500nm，长度范围为20-30μm。

根据本发明实施例的一个方面，所述第二导电部由碳纳米管、石墨烯或碳粉沉积而成；和/或，所述第二导电部的材料的直径范围为20-50nm，长度范围为5-10μm。