[发明专利]一种全柔性磁电式自供能器件及其制备方法与相关制品

权利要求书

1.一种全柔性磁电式自供能器件，其特征在于，该全柔性磁电式自供能器件包括柔性纤维和柔性导电金属线，所述柔性纤维具有磁性，所述柔性导电金属线缠绕在所述柔性纤维外壁形成柔性导电金属线圈闭合回路。

2.根据权利要求1所述的全柔性磁电式自供能器件，其特征在于，所述柔性纤维包括磁性粒子和液态成型剂，所述磁性粒子的质量百分含量为30％-90％，所述液态成型剂的质量百分含量为10％-70％。

3.根据权利要求1所述的全柔性磁电式自供能器件，其特征在于，所述全柔性磁电式自供能器件的拉伸形变量为80％-330％；

和/或，所述全柔性磁电式自供能器件在10％-50％的单位拉伸形变量范围内，能够产生4-10微伏的感应电动势。

4.一种全柔性磁电式自供能器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

将液态金属灌注于线性柔性壳体中，并将所述线性柔性壳体两端封装，得到柔性导电金属线；

将磁性粒子与液态成型剂混合搅拌至粘稠，倒入模具中；

静置、固化，经后处理后得到具有磁性的柔性纤维；

将所述柔性导电金属线缠绕于所述柔性纤维外壁，得到所述全柔性磁电式自供能器件。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述线性柔性壳体的制备方法包括：通过3D打印制备线性实心柱体，在所述柱体外壁浇筑液态成型剂，静置，待所述液态成型剂固化成型，脱模，得到线性柔性壳体。

6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述模具为空心柱体；优选的，所述模具分为上下两部分；更优选的，所述模具内壁有螺旋状凸起；特别优选的，所述模具通过3D打印制备得到。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述后处理包括：将含有磁性粒子与液态成型剂混合物的模具在60-90℃的条件下进行干燥，干燥时间为6-12小时。

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述液态金属选自镓、铷、铯、镓铟合金、镓铟锡合金中的一种或多种；

和/或，所述磁性粒子选自钕铁硼磁性粒子、钕镍钴磁性粒子、氧化铁磁性粒子、二氧化铬磁性粒子、钴-氧化铁磁性粒子中的一种或多种；

和/或，所述液态成型剂凝固成型后是具有弹性的；优选的，所述液态成型剂选自苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚二甲基硅氧烷、己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸丁二醇酯共聚物中的一种或多种。

9.一种传感器，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的全柔性磁电式自供能器件或权利要求4-8任一项所述的制备方法制成的全柔性磁电式自供能器件。

10.一种可穿戴器件，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的全柔性磁电式自供能器件或权利要求4-8任一项所述的制备方法制成的全柔性磁电式自供能器件。