多层结构纳米发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了多层结构纳米发电机，包括：复合膜，复合膜卷绕形成具有多个卷绕层的结构，其中至少一个相邻的外卷绕层的内表面和内卷绕层的外表面之间形成摩擦界面。本实用新型专利技术提供的多层结构纳米发电机利用复合膜卷绕形成，其制备过程简单，减少了原有多层纳米发电机制备时的繁琐过程。多层结构纳米发电机由复合膜组成，结构稳定性高。

Multi layer nanostructure generator

The utility model discloses a multilayer structure including: nano generator, composite film, composite film winding forming structure having a plurality of winding layer, the friction interface formed between the outer surface of the outer winding layer of at least one adjacent to the inner surface and the inner winding layer. The multi layer structure nanometer generator provided by the utility model is formed by winding the composite membrane, and the preparation process is simple, and the tedious process of preparing the original multilayer nanometer generator is reduced. Multilayer structure nano generator consists of composite membrane with high structural stability.

【技术实现步骤摘要】
多层结构纳米发电机
本技术涉及电路领域，尤其涉及一种多层结构纳米发电机。
技术介绍
单体纳米发电机输出的电能微小，当为电能需求较高的设备提供电能时，往往需要将多个单体纳米发电机进行集成，以实现电能的累加。但在集成时，首先需要单独的制备和组装多个单体纳米发电机，而后将多个单体纳米发电机进行集成。其中，需要对每个单体纳米发电机制备其发电层薄膜、电极、引线等，每个单体纳米发电机均相互独立，使得整个生产和组装过程比较繁琐，其器件结构的稳定性也较低。进一步，在对如片层状结构的接触-分离模式纳米发电机组装时，其相互摩擦的两个表面间还需留有一定的空隙，使得组装的难度较大。因此，需要一种多层结构纳米发电机，以解决上述的种种问题。
技术实现思路
本技术的专利技术目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种多层结构纳米发电机，用于解决现有技术中多层结构纳米发电机在组装过程中比较繁琐、器件稳定性低等问题。根据本技术的一个方面，提供了一种多层结构纳米发电机，包括：复合膜，复合膜卷绕形成具有多个卷绕层的结构，其中至少一个相邻的外卷绕层的内表面和内卷绕层的外表面之间形成摩擦界面。可选地，复合膜包括依次层叠设置的第一高分子聚合物层、第一电极层和第二高分子聚合物层；其中，摩擦界面由第一高分子聚合物层与第二高分子聚合物层的相对的表面构成。可选地，第一高分子聚合物层以连续成膜方式设置；第一电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第一高分子聚合物层表面；第二高分子聚合物层以连续成膜方式设置于第一电极层不与第一高分子聚合物层相邻的另一表面。可选地，复合膜还包括第一绝缘层和第二电极层；其中，第一高分子聚合物层以连续成膜方式设置；第一电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第一高分子聚合物层表面；第一绝缘层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第一电极层不与第一高分子聚合物层相邻的另一表面；第二电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第一绝缘层不与第一电极层相邻的另一表面；第二高分子聚合物层以连续成膜方式设置于第二电极层不与第一绝缘层相邻的另一表面。可选地，复合膜包括依次层叠设置的压电薄膜层、第三电极层和第三高分子聚合物层；其中，摩擦界面由压电薄膜层与第三高分子聚合物层的相对的表面构成。可选地，第三高分子聚合物层以连续成膜方式设置；第三电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第三高分子聚合物层表面；压电薄膜层以连续成膜方式设置于第三电极层不与第三高分子聚合物层相邻的另一表面。可选地，复合膜还包括第二绝缘层和第四电极层；其中，第三高分子聚合物层以连续成膜方式设置；第三电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第三高分子聚合物层表面；第二绝缘层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第三电极层不与第三高分子聚合物层相邻的另一表面；第四电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于第二绝缘层不与第三电极层相邻的另一表面；压电薄膜层以连续成膜方式设置于第四电极层不与第二绝缘层相邻的另一表面。可选地，复合膜还包括第四高分子聚合物层，其中，第四高分子聚合物层与复合膜的其他各层相互分离设置；其中，摩擦界面由第四高分子聚合物层与复合膜其他各层相对的表面构成。可选地，摩擦界面的至少一个表面设置凸起阵列结构。可选地，凸起阵列结构为按照矩形或菱形排列的多个凸点构成；凸点为圆柱体、圆锥体、金字塔形体或多边形体。可选地，凸起阵列结构为多个带状结构按照几何排列构成；几何排列为井字、叉字、斑马线型、十字或口字形状阵列。可选地，多层结构纳米发电机还包括：引线；其中，引线与电极层相连。根据本技术提供的多层结构纳米发电机，包括：复合膜，复合膜卷绕形成具有多个卷绕层的结构，其中至少一个相邻的外卷绕层的内表面和内卷绕层的外表面之间形成摩擦界面。通过复合膜卷绕形成多层结构纳米发电机，使其制备过程简单，减少了原有多层纳米发电机制备时的繁琐过程。多层结构纳米发电机由复合膜组成，结构稳定性高。附图说明图1为本技术提供的多层结构纳米发电机的一实施例的结构示意图；图2为本技术提供的多层结构纳米发电机的另一实施例的结构示意图；图3为本技术提供的多层结构纳米发电机的又一实施例的结构示意图；图4为本技术提供的多层结构纳米发电机的又一实施例的结构示意图；图5为本技术提供的多层结构纳米发电机的凸起阵列结构的示意图；图6为本技术提供的多层结构纳米发电机的又一实施例的结构示意图；图7为本技术提供的多层结构纳米发电机的又一实施例的结构示意图。具体实施方式为充分了解本技术之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本技术做详细说明，但本技术并不仅仅限于此。图1为本技术提供的多层结构纳米发电机的实施例的结构示意图，该实施例中，多层结构纳米发电机包括了复合膜，复合膜卷绕形成具有多个卷绕层的结构，其中至少一个相邻的外卷绕层的内表面和内卷绕层的外表面之间形成摩擦界面。在受到外力作用时，摩擦界面间相互接触摩擦，产生电能。复合膜在卷绕时，可以按照预设长度沿同一方向进行卷绕。预设长度可以根据实际情况设置，以使摩擦界面能更好的接触摩擦为宜。具体的可以根据多层结构纳米发电机在应用时的设置的位置、环境等因素来设置具体的长度。如将多层结构纳米发电机设置在鞋底时，可根据鞋底空腔部分的长度设置预设长度。卷绕的方向可以为顺时针方向，也可以为逆时针方向。图1所示为顺时针方向。进一步，根据复合膜所使用的材料的不同，多层结构纳米发电机还可以分为纳米摩擦发电机或压电、摩擦电混合纳米发电机等。以下就复合膜做进一步说明。实施例一如图1所示，复合膜为三层结构的薄膜，复合膜包括了依次层叠设置的第一高分子聚合物层110、第一电极层120和第二高分子聚合物层130。第一高分子聚合物层110可以采用涂覆、流延、蒸镀、印刷、喷涂等工艺连续成膜设置，第一电极层120可以以涂覆、印刷、蒸镀、电镀、溅射等工艺分块成膜方式或者连续成膜方式设置于第一高分子聚合物层110的表面上，第二高分子聚合物层130可以以涂覆、流延、蒸镀、印刷、喷涂等工艺连续成膜设置于第一电极层120不与第一高分子聚合物层110相邻的另一表面。即将第一高分子聚合物层110、第一电极层120和第二高分子聚合物层130通过上述的各种工艺使其相互间固定，形成复合膜。在复合膜卷绕后，第一高分子聚合物层110与第二高分子聚合物层130的相对的表面构成摩擦界面。如图1中相邻的外卷绕层的第二高分子聚合物层130和内卷绕层的第一高分子聚合物层110构成摩擦界面。图1包括了由上而下分别为第二高分子聚合物层130与第一高分子聚合物层110相对表面构成的摩擦界面、第二高分子聚合物层130与第一高分子聚合物层110相对表面构成的摩擦界面、第一高分子聚合物层110与第二高分子聚合物层130相对表面构成的摩擦界面，共3个摩擦界面。该实施例的多层结构纳米发电机为纳米摩擦发电机。受到外力作用时，第一高分子聚合物层110与第二高分子聚合物层130相互接触摩擦，从而产生电能。第一高分子聚合物层和第二高分子聚合物层的材质可以分别选自聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层结构纳米发电机，其特征在于，包括：复合膜，所述复合膜卷绕形成具有多个卷绕层的结构，其中至少一个相邻的外卷绕层的内表面和内卷绕层的外表面之间形成摩擦界面。

【技术特征摘要】
1.一种多层结构纳米发电机，其特征在于，包括：复合膜，所述复合膜卷绕形成具有多个卷绕层的结构，其中至少一个相邻的外卷绕层的内表面和内卷绕层的外表面之间形成摩擦界面。2.根据权利要求1所述的多层结构纳米发电机，其特征在于，所述复合膜包括依次层叠设置的第一高分子聚合物层、第一电极层和第二高分子聚合物层；其中，所述摩擦界面由所述第一高分子聚合物层与所述第二高分子聚合物层相对的表面构成。3.根据权利要求2所述的多层结构纳米发电机，其特征在于，所述第一高分子聚合物层以连续成膜方式设置；所述第一电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于所述第一高分子聚合物层表面；所述第二高分子聚合物层以连续成膜方式设置于所述第一电极层不与所述第一高分子聚合物层相邻的另一表面。4.根据权利要求2所述的多层结构纳米发电机，其特征在于，所述复合膜还包括第一绝缘层和第二电极层；其中，所述第一高分子聚合物层以连续成膜方式设置；所述第一电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于所述第一高分子聚合物层表面；所述第一绝缘层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于所述第一电极层不与所述第一高分子聚合物层相邻的另一表面；所述第二电极层以分块成膜方式或连续成膜方式设置于所述第一绝缘层不与所述第一电极层相邻的另一表面；所述第二高分子聚合物层以连续成膜方式设置于所述第二电极层不与所述第一绝缘层相邻的另一表面。5.根据权利要求1所述的多层结构纳米发电机，其特征在于，所述复合膜包括依次层叠设置的压电薄膜层、第三电极层和第三高分子聚合物层；其中，所述摩擦界面由所述压电薄膜层与所述第三高分子聚合物层的相对的表面构成。6.根据权利要求5所述的多层结构纳米发电机，其特征在于，所述第三高分子聚合物层以连续成膜方式设置；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王珊，张亚明，冯顺，刁海丰，赵豪，钱志兵，徐传毅，
申请(专利权)人：纳智源科技唐山有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北,13