【技术实现步骤摘要】
摩擦纳米发电机及自驱动应变传感器及其应用
本公开属于传感
，涉及一种摩擦纳米发电机及自驱动应变传感器及其应用。
技术介绍
能源危机日益加重，风能、振动能以及生物机械能等能源形式广泛存在于周围环境中，摩擦纳米发电机是(TENG)是利用摩擦起电效应和静电感应效应耦合将环境中的机械能转换为电能的器件，具有无污染、成本低、结构简单、可收集低频机械能等优点，TENG的设计和应用将对能源危机问题具有战略意义。随着人工智能飞速发展，越来越多的场合亟需智能化的器件，应变传感器作为被广泛使用的新型传感器，在电子皮肤、可穿戴电子设备、柔性触摸显示屏、智能手套、智能医疗等方面都具有广阔的应用前景。目前广泛应用于我们生活中的智能传感器大都需要额外的能源驱动装置，不仅严重限制了传感器的使用寿命还带来能源消耗、环境污染等诸多问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种摩擦纳米发电机及自驱动应变传感器及其应用，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，...
【技术保护点】
1.一种摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：/n导电摩擦结构，包含导电摩擦层；/n摩擦结构，与所述导电摩擦结构间隔设置，所述摩擦结构包含介电摩擦层，所述介电摩擦层与所述导电摩擦层相对设置；/n其中，在第一外力作用下，所述导电摩擦层与所述介电摩擦层发生接触-分离，产生电学输出；同时在第二外力作用下所述导电摩擦层产生应变，使得所述导电摩擦层的电阻发生变化，且所述导电摩擦层与所述介电摩擦层的接触面积、接触分离频率及振幅参数至少之一发生变化，从而产生能够表征所述应变的电学输出。/n
【技术特征摘要】
1.一种摩擦纳米发电机，其特征在于，包括：
导电摩擦结构，包含导电摩擦层；
摩擦结构，与所述导电摩擦结构间隔设置，所述摩擦结构包含介电摩擦层，所述介电摩擦层与所述导电摩擦层相对设置；
其中，在第一外力作用下，所述导电摩擦层与所述介电摩擦层发生接触-分离，产生电学输出；同时在第二外力作用下所述导电摩擦层产生应变，使得所述导电摩擦层的电阻发生变化，且所述导电摩擦层与所述介电摩擦层的接触面积、接触分离频率及振幅参数至少之一发生变化，从而产生能够表征所述应变的电学输出。
2.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦纳米发电机为非对称的接触分离模式双电极形式的发电机，所述导电摩擦层作为一个电极输出端，所述介电摩擦层作为另一电极输出端。
3.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述摩擦纳米发电机为双电极形式的发电机，所述导电摩擦结构包括：第一导电摩擦结构和第二导电摩擦结构，所述第一导电摩擦结构和所述第二导电摩擦结构分别设置于所述摩擦结构的两侧，所述第一导电摩擦结构包含第一导电摩擦层，所述第二导电摩擦结构包含第二导电摩擦层，所述第一导电摩擦层和所述第二导电摩擦层作为发电机的两个电极输出端。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，
所述导电摩擦结构还包括：柔性基底，所述导电摩擦层设置于所述柔性基底表面；和/或，
所述摩擦结构还包括：柔性基底，所述介电摩擦层设置于所述柔性基底表面。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，还包括：具有弹性的连接结构，所述连接结构设置于导电摩擦结构和摩擦结构的外侧，将所述导电摩擦结构与所述摩擦结构弹性连接；
可选的，所述第二外力施加于所述连接结构，所述第一外力施加于所述导电摩擦结构或者同时施加于导电摩擦结构和摩擦结构；
可选的，所述第一外力为风能或者振动能形式对应的外力，所述第二外力为拉力、扭转力或者弯折力。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的摩擦纳米发电机，其特征在于，所述导电摩擦结构与所述摩擦结构之间设置有间隔层，使得所述摩擦结构与所述导电摩擦结构间隔设置。
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚，赵雪，
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
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