纳米发电机以及具有该纳米发电机的纺织品和防水设备制造技术

本发明专利技术公开了一种纳米发电机以及具有该纳米发电机的纺织品和防水设备。所述纳米发电机包括：第一摩擦单元，所述第一摩擦单元包括第一电极层；和第二摩擦单元，所述第二摩擦单元包括第二摩擦层以及设在所述第二摩擦层上的第二电极层，其中，所述第一摩擦单元与所述第二摩擦层配合以便摩擦起电，所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个为导电纺织品层。根据本发明专利技术实施例的纳米发电机具有实用性强、反应灵敏、更加充分地、有效地利用外界的能量等优点。

Nano-generators and textiles and water-proof equipment with nano-generators

The invention discloses a nano-generator and a textile and waterproof equipment with the nano-generator. The nano-generator includes: a first friction unit, the first friction unit including a first electrode layer; and a second friction unit, the second friction unit including a second friction layer and a second electrode layer arranged on the second friction layer, wherein the first friction unit and the second friction layer cooperate to generate electricity by friction, the first electrode layer and the second electricity. At least one of the polar layers is a conductive textile layer. The nano-generator according to the embodiment of the present invention has the advantages of strong practicability, sensitive response, more fully and effectively utilizing external energy, etc.

【技术实现步骤摘要】
纳米发电机以及具有该纳米发电机的纺织品和防水设备
本专利技术涉及能量转化领域，具体地，涉及纳米发电机，还涉及具有该纳米发电机的纺织品和防水设备。
技术介绍
纳米发电机可以将环境中普遍存在的微小机械能转变为电能，从而可以提供新型、高功率、低成本、环境友好的二次能源。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的问题，提供纳米发电机以及具有该纳米发电机的纺织品和防水设备。为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种纳米发电机，所述纳米发电机包括：第一摩擦单元，所述第一摩擦单元包括第一电极层；和第二摩擦单元，所述第二摩擦单元包括第二摩擦层以及设在所述第二摩擦层上的第二电极层，其中，所述第一摩擦单元与所述第二摩擦层配合以便摩擦起电，所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个为导电纺织品层。根据本专利技术实施例的纳米发电机通过使第一电极层和第二电极层中的至少一个为导电纺织品层，从而可以利用纳米发电机直接制成纺织品或者以外加组件的形式置于纺织品(例如雨伞、遮雨棚、雨衣、服装、鞋或旗帜等)上，即该纺织品可以包括纳米发电机，由此可以极大地提高纳米发电机的实用性，易于实现产业化。而且，由于第一电极层和第二电极层中的至少一个为导电纺织品层，因此纳米发电机具有一定的柔性和韧性。与现有的利用块材制造的纳米发电机相比，根据本专利技术实施例的纳米发电机对微小力量的反应会更加明显，从而可以更加充分地、有效地利用外界的能量。因此，根据本专利技术实施例的纳米发电机具有实用性强、反应灵敏、更加充分地、有效地利用外界的能量的优点。优选地，所述导电纺织品层为导电布层；优选地，所述导电布层的厚度为400μm-600μm，所述导电布层由包括不锈钢纤维和聚脂纤维编织的导电布制成。优选地，所述第二摩擦层为凝胶层，优选地，所述第二摩擦层为硅胶层或树脂层。优选地，所述第二摩擦层的一部分渗入到所述第二电极层内。优选地，所述第二摩擦层包括：本体，所述本体具有相对的第一表面和第二表面，所述第二电极层设在所述本体的第一表面上；和多个弹性的摩擦凸起，多个所述摩擦凸起间隔开地设在所述本体的第二表面上。优选地，每个所述摩擦凸起的高度大于等于1毫米且小于2毫米。优选地，所述第二表面的未设置所述摩擦凸起的部分的面积与所述第二表面的面积之比大于等于78％且小于等于95％。优选地，每个所述摩擦凸起的竖直截面为三角形或者矩形。优选地，所述第二摩擦层的厚度小于等于2毫米。优选地，所述纳米发电机进一步包括隔离层，所述隔离层设在第一摩擦单元与第二摩擦单元之间；所述隔离层包括所述摩擦凸起可以穿透的孔洞；优选地，所述隔离层的厚度为33μm-60μm。优选地，所述隔离层为隔离网，所述隔离网包括多个所述摩擦凸起能够穿过的网孔。优选地，所述第一摩擦单元还包括第一摩擦层，所述第一电极层设在所述第一摩擦层上，使所述第一摩擦层面向所述第二摩擦层设置。优选地，所述纳米发电机进一步包括：第一防水层，所述第一防水层设在所述第一电极层上；和/或，第二防水层，所述第二防水层设在所述第二电极层上，所述第二电极层位于所述第二防水层与所述第二摩擦层之间；优选的，所述第一防水层或第二防水层中的厚度为60μm-80μm。优选地，所述第一防水层或第二防水层为EVA层。本专利技术第二方面提供纺织品，所述纺织品包括根据本专利技术第一方面所述的纳米发电机。本专利技术第二方面提供防水设备，所述防水设备包括根据本专利技术第一方面所述的纳米发电机，优选地，所述防水设备为雨衣、雨伞或遮雨棚。附图说明图1是根据本专利技术实施例的纳米发电机的结构示意图；图2a-图2d是根据本专利技术实施例的纳米发电机的工作原理图；图3a为在不同雨量条件时，根据本专利技术实施例的纳米发电机的单位面积电压输出曲线；图3b为在不同雨量条件时，根据本专利技术实施例的纳米发电机的电流密度输出曲线；图4a为在不同风速条件时，根据本专利技术实施例的纳米发电机的单位面积电压输出曲线；图4b为在不同风速条件时，根据本专利技术实施例的纳米发电机的电流密度输出曲线。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。如图1所示，根据本专利技术实施例的纳米发电机10包括第一摩擦单元110和第二摩擦单元120。第一摩擦单元110包括第一摩擦层111以及设在第一摩擦层111上的第一电极层112。第二摩擦单元120包括第二摩擦层121以及设在第二摩擦层121上的第二电极层122。第一摩擦层111与第二摩擦层121面对面设置，互相配合以便摩擦起电。其中，第一电极层112和第二电极层122中的至少一个为导电纺织品层。其中，第一摩擦层与第二摩擦层的材料为不同材料，在摩擦接触时表面带有不同种电荷。根据本专利技术实施例的纳米发电机10通过使第一电极层112和第二电极层122中的至少一个为导电纺织品层，从而可以利用纳米发电机10直接制成纺织品或者以外加组件的形式置于纺织品(例如服装、鞋或旗帜等)上，即该纺织品可以包括纳米发电机10，由此可以极大地提高纳米发电机10的实用性，易于实现产业化。可以使整个纳米发电机10都为柔性结构，便于作为纺织品。而且，由于第一电极层112和第二电极层122中的至少一个为导电纺织品层，因此纳米发电机10具有一定的柔性和韧性。与现有的利用块材制造的纳米发电机相比，根据本专利技术实施例的纳米发电机10对微小力量的反应会更加明显，从而可以更加充分地、有效地利用外界的能量。因此，根据本专利技术实施例的纳米发电机10具有实用性强、反应灵敏、更加充分地、有效地利用外界的能量等优点。如图1所示，在本专利技术的一些实施例中，纳米发电机10可以包括第一摩擦单元110、第二摩擦单元120、第一防水层130和第二防水层140。第一摩擦单元110可以包括第一摩擦层111以及设在第一摩擦层111上的第一电极层112，第二摩擦单元120可以包括第二摩擦层121以及设在第二摩擦层121上的第二电极层122。本领域技术人员可以理解的是，第一摩擦层111与第二摩擦层121相对设置，第一摩擦层111相对第二摩擦层121在脱离位置与摩擦位置之间可移动地设置。其中，在该脱离位置，第一摩擦层111不与第二摩擦层121接触，在该摩擦位置，第一摩擦层111与第二摩擦层121摩擦以便产生电荷。优选地，第一电极层112和第二电极层122中的每一个都可以是导电纺织品层。由此可以进一步提高纳米发电机10的柔性，且更加容易地利用纳米发电机10制成质量更好的纺织品。第一电极层112和第二电极层122中的每一个都可以是导电布层，即该导电纺织品层可以是该导电布层。其中，该导电布层的厚度可以是400μm-600μm。优选地，该导电布层的厚度可以是500μm。该导电布层可以包括纤维布层和金属层，该金属层可以通过电镀的方式附着在该纤维布层上。此外，该导电布层还可以由包括不锈钢纤维和聚脂纤维的导电布制成。换言之，该导电布可以由不锈钢纤维和聚脂纤维编织成(例如平织)。在本专利技术的一个实施例中，第一摩擦层111也可以是该导电纺织品层。也就是说，第一摩擦层111和第一电极层112可以一体形成，即第一摩擦单元110可以是该导电纺织品层。换言之，该导电纺织品层兼具摩擦层和电极层的作用。优选地，第二摩擦层1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米发电机，其特征在于，包括：第一摩擦单元，所述第一摩擦单元包括第一电极层；和第二摩擦单元，所述第二摩擦单元包括第二摩擦层以及设在所述第二摩擦层上的第二电极层，其中，所述第一摩擦单元与所述第二摩擦层配合以便摩擦起电，所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个为导电纺织品层。

【技术特征摘要】
1.一种纳米发电机，其特征在于，包括：第一摩擦单元，所述第一摩擦单元包括第一电极层；和第二摩擦单元，所述第二摩擦单元包括第二摩擦层以及设在所述第二摩擦层上的第二电极层，其中，所述第一摩擦单元与所述第二摩擦层配合以便摩擦起电，所述第一电极层和所述第二电极层中的至少一个为导电纺织品层。2.根据权利要求1所述的纳米发电机，其特征在于，所述导电纺织品层为导电布层；优选地，所述导电布层的厚度为400μm-600μm，所述导电布层由包括不锈钢纤维和聚脂纤维编织的导电布制成。3.根据权利要求1或2所述的纳米发电机，其特征在于，所述第二摩擦层为凝胶层，优选地，所述第二摩擦层为硅胶层或树脂层。4.根据权利要求3所述的纳米发电机，其特征在于，所述第二摩擦层的一部分渗入到所述第二电极层内。5.根据权利要求3或4所述的纳米发电机，其特征在于，所述第二摩擦层包括：本体，所述本体具有相对的第一表面和第二表面，所述第二电极层设在所述本体的第一表面上；和多个弹性的摩擦凸起，多个所述摩擦凸起间隔开地设在所述本体的第二表面上。6.根据权利要求5所述的纳米发电机，其特征在于，每个所述摩擦凸起的高度大于等于1毫米且小于2毫米。7.根据权利要求5或6所述的纳米发电机，其特征在于，所述第二表面的未设置所述摩擦凸起的部分的面积与所述第二表面的面积之比大于等于78％且小于等于95％。8.根据权利要求5-7任一项所述的纳米发电机，其特征在于，每个所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖盈至，萧勇麒，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11