[发明专利]一种摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机

权利要求书

1.一种摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：

定子（1）和套设在其内的转子（2），

定子（1）包括外圆筒（101）、电极阵列（102）、拱形柔性薄膜阵列（104）和外圆筒盖板（105），所述电极阵列（102）和拱形柔性薄膜阵列（104）固定于外圆筒（101）内壁，外圆筒（101）上下两端分别与两个外圆筒盖板（105）固定；所述拱形柔性薄膜阵列（104）由至少1个拱形柔性薄膜构成，所述拱形柔性薄膜在外圆筒（101）内侧表面均匀分布了电极阵列（102）之后，占据拟放置拱形柔性薄膜处的电极的位置而与内圆筒（201）弹性接触连接；

转子（2）包括内圆筒（201）、内圆筒盖板（202）和片状薄膜阵列（203），所述片状薄膜阵列（203）固定于内圆筒（201）外壁且均匀分布，片状薄膜的数量与未设置拱形柔性薄膜前的电极数量相同，片状薄膜阵列（203）与拱形柔性薄膜阵列（104）弹性接触连接，随着内圆筒（201）和外圆筒（101）之间的相对运动，拱形柔性薄膜阵列（104）和片状薄膜阵列（203）之间相互摩擦，电极阵列（102）与片状薄膜阵列（203）之间有微小缝隙保证二者无接触；内圆筒（201）上下两端分别与两个内圆筒盖板（202）固定；

所述发电机还包括中心轴（301）和轴承（302），

当拱形柔性薄膜阵列（104）由1个拱形柔性薄膜构成时，中心轴（301）设置于内圆筒（201）内，中心轴（301）与两个内圆筒盖板（202）固定，两端同时从两个外圆筒盖板（105）上设置的轴承（302）穿出，从而使转子（2）可以绕中心轴（301）自由转动；

当拱形柔性薄膜阵列（104）由2个以上拱形柔性薄膜构成时，中心轴（301）设置于外圆筒（101）内，内圆筒（201）内部一侧还集中固定有质量块（205），中心轴（301）穿过两个内圆筒盖板（202）上设置的轴承（302），两端同时与两个外圆筒盖板（105）分别固定，从而使转子（2）可以绕中心轴（301）自由摆动。

2.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于：所述的电极阵列（102）均匀分布于外圆筒（101）内侧表面，个数为偶数，所有电极经过串联形成电极I和电极II且相邻两个电极分别位于电极I和电极II上。

3.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于：所述拱形柔性薄膜是将长方形柔性薄膜两对边粘贴到外圆筒（101）内表面制成，拱形柔性薄膜的个数为1到4个，拱形柔性薄膜阵列（104）均匀分布于外圆筒（101）内侧表面，拱形柔性薄膜选择电负性强的绝缘薄膜材料制作。

4.根据权利要求1或2所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于：所述电极由导电薄膜材料制作。

5.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于，所述拱形柔性薄膜的占据是指将该处的电极替换为拱形柔性薄膜，或是将拱形柔性薄膜直接粘贴到电极上。

6.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于：所述片状薄膜阵列（203）为两种不同绝缘材料组成；任意相邻的两个片状薄膜之一是电负性大于或等于拱形柔性薄膜阵列（104）所用材料，记为薄膜I，另一个是电正性强的薄膜II。

7.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于：质量块（205）的质量和重心、拱形柔性薄膜的个数、电极个数都可根据实际应用情景调整。

8.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于：当中心轴（301）设置于外圆筒（101）内时，整个装置可以封装，外圆筒（101）内可充入有利于摩擦起电的气体，或为低真空状态。

9.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于，所述的外圆筒（101）由内壁绝缘的材料制作。

10.根据权利要求1所述的摆动/转动式超低阻力摩擦纳米发电机，其特征在于，所述的中心轴（301）为圆棒、或半圆棒、或方棒，由硬塑料或金属制作。