[发明专利]自供能无线运动特性传感装置和系统，可穿戴设备和键盘

权利要求书

1.一种自供能无线运动特性传感装置，包括：

-运动特性转换器，用于将对所述运动特性转换器的外力转换为对所述纳米发电机的作用力，

-纳米发电机，用于产生与所述作用力对应的电荷，

-击穿放电器，所述击穿放电器包括:

-电荷积累结构，所述电荷积累结构包括彼此绝缘隔离的第一电极和第二电极，所述第一电极与所述第二电极用于积累所述电荷，

-击穿放电结构，所述击穿放电结构具有与所述第一电极电气连接的第一放电尖端、和与所述第二电极电气连接的第二放电尖端，在所述第一放电尖端与第二放电尖端之间具有放电间隙，所述电荷在所述放电间隙之间形成电场，

其中，所述电场使得在所述放电间隙之间形成击穿放电，击穿放电所产生的电流导致电磁波的发射。

2.根据权利要求1所述的自供能无线运动特性传感装置，其中，

-所述纳米发电机包括中空密封体，

-所述运动特性转换器包括在所述中空密封体中能够移动的液体，

-所述电荷积累结构贴靠在所述中空密封体的外侧，

其中，在所述自供能无线运动特性传感装置发生旋转、摆动和/或线性运动的情况下，所述液体相对于所述中空密封体移动并且与所述中空密封体的内壁接触和摩擦，所述中空密封体产生电荷。

3.根据权利要求1所述的自供能无线运动特性传感装置，其中所述纳米发电机形成发电层，所述第一电极和所述第二电极被构造为电极板并且将所述纳米发电机夹在中间，所述纳米发电机与所述第一电极之间通过空气间隙彼此间隔，

其中，在所述自供能无线运动特性传感装置受到外力挤压的情况下，所述空气间隙被挤压，所述纳米发电机与所述第一电极接触并产生电荷。

4.根据权利要求1所述的自供能无线运动特性传感装置，其中

-所述纳米发电机由第一薄膜层和第二薄膜层组成，

-所述第一电极和所述第二电极被构造为电极板，

所述第一电极、所述第一薄膜层、所述第二薄膜层和所述第二电极按顺序堆叠成三明治结构，其中所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间通过空气间隙彼此间隔，

其中，在所述自供能无线运动特性传感装置受到外力挤压的情况下，所述空气间隙被挤压，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层接触并产生电荷。

5.根据权利要求1所述的自供能无线运动特性传感装置，其中，所述纳米发电机被构造为薄膜层，所述击穿放电器被构造为电极板，所述自供能无线运动特性传感装置还包括基底层，其中所述击穿放电器布置在所述纳米发电机与所述基底层之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的自供能无线运动特性传感装置，其中所述第一电极通过第一导线与所述击穿放电结构的第一放电尖端连接，所述第二电极通过第二导线与所述击穿放电结构的第二放电尖端连接。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的自供能无线运动特性传感装置，其中所述纳米发电机由电负性材料制成。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的自供能无线运动特性传感装置，其中所述纳米发电机由氟化乙烯丙烯共聚物(FEP)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，聚二甲基硅氧烷(PDMS)制成。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的自供能无线运动特性传感装置，其中所述放电间隙在5至500微米的范围中。

10.根据权利要求2至4中任一项所述的自供能无线运动特性传感装置，其中，在所述第一电极和所述第二电极的外露面布置静电隔离层。

11.根据权利要求2所述的自供能无线运动特性传感装置，其中，所述液体为去离子水。

12.根据权利要求5所述的自供能无线运动特性传感装置，其中所述基底层由刚性材料制成。