[发明专利]一种基于摩擦纳米发电机的水下电场通信装置及使用方法

权利要求书

1.一种基于摩擦纳米发电机的水下电场通信装置，其特征在于，包括：摩擦纳米发电机(1)、发射电极(2)、水信道(3)、接收电极(4)和信号接收设备(5)，所述摩擦纳米发电机(1)由内向外依次设置有背部电极(6)、摩擦层(7)和金属电极(8)，所述背部电极(6)接地，所述摩擦层(7)与所述金属电极(8)平行不接触放置，所述金属电极(8)连接发射电极(2)，所述发射电极(2)置于水中，通过水信道(3)与置于水中的接收电极(4)相连，所述接收电极(4)连接信号接收设备(5)。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电机的水下电场通信装置，其特征在于：所述信号接收设备(5)为静电感应装置。

3.根据权利要求2所述的基于摩擦纳米发电机的水下电场通信装置，其特征在于：所述摩擦层(7)使用强电负性材料。

4.根据权利要求3所述的基于摩擦纳米发电机的水下电场通信装置，其特征在于：所述金属电极(8)使用强电正性材料。

5.一种基于摩擦纳米发电机的水下电场通信装置使用方法，基于权利要求1-4中任意一项所述的装置实现，其特征在于，包括：

将外力作用于摩擦纳米发电机(1)，使摩擦纳米发电机(1)的金属电极(8)与摩擦层(7)做接触分离运动，从而使摩擦层(7)表面产生负电荷，将背部电极接地或连接一导电物体作为感应电荷库；

将金属电极(8)与介电材料平行放置，建立内建电场

使摩擦层(7)与金属电极(8)相对运动，感应电荷库中的电荷通过内建电场流向金属电极(8)；

将金属电极(8)与发射电极(2)相连，金属电极(8)中的电子流向发射电极(2)；

发射电极(2)表面电势变化，使水中形成交变电场；

水中的离子随交变电场的交变产生往复运动，撞击接收电极(4)；

接收电极(4)感应水中电场变化情况，其电势发生改变，转换成电信号传导至信号接收设备(5)；

信号接收设备(5)接收信号。