[发明专利]一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统及检测方法

权利要求书

1.一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统及检测方法，其特征在于：该系统包括恒电荷源检测装置和蠕动泵辅助装置；

所述恒电荷源检测装置包括管状液固摩擦纳米发电机；

所述恒电荷源检测装置包括管状摩擦纳米发电机及位于管状摩擦纳米发电机底部的支撑平台；

所述管状摩擦纳米发电机包括圆环形软管、液体介质、纳米颗粒和导电电极终端；

圆环形软管的内部为注入的液体介质与纳米颗粒混合形成的纳米流体，圆环形软管的外壁为粘附的导电电极终端；液体介质与纳米颗粒混合制备的纳米流体作为新的液体电介质被提前注入圆环形软管中充当摩擦介质，导电电极终端是具有可粘附性的金属箔，能够贴附在圆环形软管的外壁，且圆环形软管的内部液体介质的长度与外壁贴附导电电极终端的长度保持一致；

所述支撑平台包括底座、支撑轮毂十字架和外围支撑轮毂辐条；

所述圆环形软管截断成指定长度，圆环形软管的两个端口的内径与蠕动泵接口相同，通过分接头连接后进行驱动实验。

2.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述圆环形软管的外表面设置有7对金属箔，所述7对金属箔的间隔比为依次降序的1～8，其中每段金属箔的长度按照步进长度逐渐减少，形成变频多栅极结构；

所述金属箔能够调节到所需的长度，并且保证液体介质长度与金属箔长度一致；

所述管状摩擦纳米发电机设置在支撑平台上，然后内围粘附十字架，外围粘附一圈环状支撑辐条以固定管状摩擦纳米发电机；

其中相邻铜电极为相反电极，各段铜电极交叉相连，利用蠕动泵的驱动，使得液体介质循环流过管状摩擦纳米发电机装置。

3.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述圆环形软管的材料为：聚二甲基硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、全氟乙烯丙烯、苯乙烯丁二烯共聚物、聚乙烯丙二酚碳酸盐、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯、偏氯乙烯丙烯腈共聚物、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚乙二醇丁二酸酯、酚醛树脂、苯胺甲醛树脂或聚三氟氯乙烯。

4.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述液体介质为摩擦介质；

所述液体介质为：甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、丙三醇、丁醇、丁二醇、异丙醇、正己烷、环己烷、环庚烷、环辛烷、葵烷、丙酮、丁酮、乙酸甲酯或去离子水。

5.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述纳米颗粒为改性添加剂；所述纳米颗粒为：氮化硼、四氧化三铁、三氧化二铁、氧化石墨烯、氧化镁、氧化锌、二氧化锰、多壁碳纳米管、碳化硅、银、氧化锡、二氧化钛、三氧化钨、氮化硅、二氧化锆或二氧化硅。

6.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述导电电极终端为金属箔，金属箔一侧经酒精和去离子水洗净干燥，另一侧贴附在半圆环软管的外表面，金属箔交替粘附，形成7对终端电极，相邻电极为相反电极，且各电极中间的间隔呈步进趋势，自身为变频结构。

7.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述管状摩擦纳米发电机装置测试待测纳米流体样品的电气连接方式为，管状摩擦纳米发电机装置的测试电极两端经外部最佳匹配阻抗并联电压表，串联电流表。

8.根据权利要求1所述的一种基于摩擦电效应的纳米流体分散性自驱动传感系统，其特征在于：所述金属箔的电极材料为金属或合金；其中金属包括金、银、铂、钯、铝、镍和铜；合金包括铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金和铅合金。