[发明专利]一种可拉伸能量收集装置及电子器件

权利要求书

1.一种可拉伸能量收集装置，其特征在于，包括：

多个依次布置于同一预设平面的柔性单元，均由可拉伸材料制成，相邻的两个所述柔性单元形成接触分离式摩擦纳米发电机；和

两个拉伸层，均与所述预设平面平行，且分别覆盖且连接于所有所述柔性单元的顶面和底面处，所述拉伸层被拉伸和收缩时带动相邻的两个所述柔性单元接触和分离，以产生电能，每一所述拉伸层均由可拉伸材料制成；

多个所述柔性单元沿预设方向依次布置，每一所述柔性单元均包括沿所述预设方向依次布置的第一电极层、间隔层、第二电极层和摩擦层，所述间隔层用于隔离所述第一电极层和所述第二电极层，每一所述柔性单元的摩擦层和与其相邻的所述柔性单元的第一电极层在所述拉伸层的带动下接触和分离；

所述预设方向为所述拉伸层的延伸方向。

2.根据权利要求1所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

所述第一电极层和所述第二电极层均由炭黑和硅橡胶的混合物制成，所述摩擦层由SEBS材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

所述拉伸层由硅橡胶制成，每一所述柔性单元的厚度为毫米级别。

4.根据权利要求1或2所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

各个柔性单元中相同极性的电极通过导线相连，以并联各个摩擦纳米发电机并形成柔性器件，所述可拉伸能量收集装置还包括可拉伸二极管桥式整流器，所述可拉伸二极管桥式整流器的两个输入端与所述柔性器件的两极相连，所述可拉伸二极管桥式整流器包括四个可拉伸二极管。

5.根据权利要求4所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

所述可拉伸二极管包括依次层叠的基底、栅极电极、介电层、半导体层以及设置于所述半导体层上的源极电极和漏极电极，所述源极电极和所述栅极电极相连，所述栅极电极、所述源极电极和所述漏极电极均由碳纳米管制成。

6.根据权利要求4所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，还包括：

电容器，并联于所述可拉伸二极管桥式整流器的输出端；

第一开关，设置于所述电容器与所述可拉伸二极管桥式整流器之间；

第二开关，设置于所述电容器和负载之间。

7.一种可拉伸能量收集装置，其特征在于，包括：

多个依次布置于同一预设平面的柔性单元，均由可拉伸材料制成，相邻的两个所述柔性单元形成接触分离式摩擦纳米发电机；和

两个拉伸层，均与所述预设平面平行，且分别覆盖且连接于所有所述柔性单元的顶面和底面处，所述拉伸层被拉伸和收缩时带动相邻的两个所述柔性单元接触和分离，以产生电能，每一所述拉伸层均由可拉伸材料制成；

每一柔性单元均包括一个电极块和一个摩擦块，所述电极块包括间隔块和围绕所述间隔块的周侧设置的环形电极层，所述摩擦块包括块状电极和围绕所述块状电极的周侧设置的环形摩擦层，每一所述电极块和每一所述摩擦块相邻布置且所有所述电极块和所述摩擦块形成同一平面上的二维阵列。

8.根据权利要求7所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

所述电极块和所述摩擦块均呈立方体状。

9.根据权利要求7或8所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

所述拉伸层由硅橡胶制成，每一所述柔性单元的厚度为毫米级别。

10.根据权利要求7或8所述的可拉伸能量收集装置，其特征在于，

各个柔性单元中相同极性的电极通过导线相连，以并联各个摩擦纳米发电机并形成柔性器件，所述可拉伸能量收集装置还包括可拉伸二极管桥式整流器，所述可拉伸二极管桥式整流器的两个输入端与所述柔性器件的两极相连，所述可拉伸二极管桥式整流器包括四个可拉伸二极管。