[发明专利]一种可拉伸摩擦纳米发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种可拉伸摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：

拉伸起电层(1)，其内设置一封闭腔体，所述封闭腔体内适于填充液态金属，所述封闭腔体包括第一腔体(11)和沿所述第一腔体(11)周向分布的多个孔道(12)，所述液态金属适于在所述孔道(12)与所述第一腔体(11)之间流动；

电极层(2)，所述电极层(2)适于与所述拉伸起电层(1)的表面连接。

2.根据权利要求1所述的可拉伸摩擦纳米发电机，其特征在于，所述第一腔体(11)为正泊松比环形结构，所述孔道(12)为负泊松比结构，或者，所述第一腔体(11)为负泊松比环形结构，所述孔道(12)为正泊松比结构。

3.根据权利要求2所述的可拉伸摩擦纳米发电机，其特征在于，所述孔道(12)的与所述第一腔体(11)连接的一端的截面积小于所述孔道(12)的远离所述第一腔体(11)的一端的截面积。

4.根据权利要求2所述的可拉伸摩擦纳米发电机，其特征在于，所述孔道(12)包括第二腔体(122)和连接通道(121)，所述连接通道(121)用于连接所述第一腔体(11)和所述第二腔体(122)。

5.一种可拉伸摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括：

将拉伸起电层(1)的前驱体材料置于模具中进行固化处理，得到内部设置有封闭腔体的拉伸起电层(1)，所述封闭腔体内适于填充液态金属，所述封闭腔体包括第一腔体(11)和沿所述第一腔体(11)周向分布的多个孔道(12)，所述液态金属适于在所述第一腔体(11)和所述孔道(12)之间流动；

利用高压静电喷涂液态金属微纳米颗粒和高压静电纺丝高分子弹性体材料同时进行的方法，制得电极层(2)；

将所述拉伸起电层(1)与所述电极层(2)组装在一起，制得可拉伸摩擦纳米发电机。

6.根据权利要求5所述的可拉伸摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述将拉伸起电层(1)的前驱体材料置于模具中进行固化处理，得到内部限定有封闭腔体的拉伸起电层(1)包括：

将所述拉伸起电层(1)的前驱体材料置于第一模具中固化处理，得到第一模型，所述第一模型的其中一个表面上设置有凹槽结构，所述凹槽结构包括设置在所述第一模型中间部位的第一凹槽以及设置在所述第一凹槽周向的多个第二凹槽，且所述第一凹槽和所述第二凹槽连通；

将所述液态金属填充入所述凹槽结构内；

向第二模具中灌注所述拉伸起电层(1)的前驱体材料，进行固化处理，得到第二模型，所述第二模型为适于盖在所述凹槽结构上的盖体；

将所述第二模型盖在所述凹槽结构上进行固化处理，完成所述第一模型与所述第二模型的封装，所述凹槽结构与所述盖体合围形成所述拉伸起电层(1)的所述封闭腔体。

7.根据权利要求5所述的可拉伸摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述将拉伸起电层(1)的前驱体材料置于模具中进行固化处理，得到内部限定有封闭腔体的拉伸起电层(1)包括：

将所述拉伸起电层(1)的前驱体材料置于第一模具中固化处理，得到第一模型，所述第一模型的其中一个表面上设置有凹槽结构，所述凹槽结构包括设置在所述第一模型中间部位的第一凹槽以及设置在所述第一凹槽周向的多个第二凹槽，且所述第一凹槽和所述第二凹槽连通；

将液态金属填充入所述凹槽结构内；

将两个所述第一模型封装在一起，两个所述凹槽结构合围形成所述拉伸起电层(1)的所述封闭腔体。

8.根据权利要求5所述的可拉伸摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，所述利用高压静电喷涂液态金属微纳米颗粒和高压静电纺丝高分子弹性体材料同时进行的方法制得电极层(2)包括：

配置高分子弹性体材料的含氟溶液以及液态金属的酒精溶液；

在所述高分子弹性体材料的含氟溶液一端和所述液态金属的酒精溶液一端同时施加正电压，在接收滚筒上施加负电压，旋转接收滚筒，同时进行静电喷涂与静电纺丝，制得所述电极层(2)。