一种摩擦发电机制造技术

一种摩擦发电机，其特征在于，该摩擦发电机包括：?由居间导体和位于所述居间导体中的第一集电轴构成的第一电极；?由位于所述居间导体的两侧的导电滚轴和位于所述导电滚轴中的第二集电轴构成的第二电极；?围绕所述导电滚轴和所述居间导体的外周设置以带动所述居间导体两侧的导电滚轴转动的导电传送带；以及?固定在所述居间导体的表面上的多个第一薄膜层和固定在所述导电传送带的内表面上的多个第二薄膜层，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间存在着摩擦电极序差异，并且在所述导电传送带滑动时，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间能够通过摩擦生电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种摩擦发电机，其利用摩擦效应来发电从而能够将机械能转化成电能，而且组成该摩擦发电机的材料廉价且发电过程中无污染，实现了环保节能的目的。该摩擦发电机包括：由居间导体和位于居间导体中的第一集电轴构成的第一电极；由位于居间导体的两侧的导电滚轴和位于导电滚轴中的第二集电轴构成的第二电极；围绕导电滚轴和居间导体的外周设置以带动居间导体两侧的导电滚轴转动的导电传送带；以及固定在居间导体的表面上的多个第一薄膜层和固定在导电传送带的内表面上的多个第二薄膜层，第一薄膜层与第二薄膜层之间存在着摩擦电极序差异，并且在导电传送带滑动时，第一薄膜层与第二薄膜层之间能够通过摩擦生电。【专利说明】一种摩擦发电机
本技术涉及发电领域，具体地，涉及一种摩擦发电机。
技术介绍
目前，发电系统的发电方式主要是水力发电、火力发电、太阳能发电、化学能发电、核燃料发电等，这些发电方式不但会消耗大量的自然资源、造成大量的污染，而且会因发电资源和电流在运输过程中存在大量损失而增加发电和用电成本。为了解决由于传统发电所导致的一系列环境污染问题以及降低成本，世界各国科学家都在积极开发各种新型环保发电方式。通常来讲，发电机是一种能够生成电荷、将正负电荷分开、并用电势产生的电荷驱动自由电子流的装置，它能够以电磁、压电、热电、甚至静电效应为基础。摩擦电和静电现象是一种非常普遍的现象，存在于我们日常生活中的各个层面，例如从走路到开车等等。由于摩擦电和静电很难被收集和利用，所以往往是被人们忽略的一种能源形式。如果能够通过一种新的方法收集摩擦产生的电能或者利用该方法将日常生活中不规则的动能转成能够利用的电能，则将对人们的日常生活产生重要影响。在2013年，佐治亚理工学院的王中林教授发表在《纳米快报》上的关于平板式滑动摩擦纳米发电机原理结构，就解决了这一问题。他在文章中提出了基于平板结构，利用两层高分子绝缘层之间的负电性差异，利用摩擦导致的相对滑动来在外部电路中产生电流。但是该发电机是利用线性马达使得上层的平板结构发生滑动，从而使得尼龙层和PTFE层中的摩擦电荷发生相对滑动，多余的电荷在介质层中产生电势差，推动外部电路中电子的移动而形成电流。但是利用线性马达严重制约了摩擦发电机的实际应用范围，无法使其得到更加广泛的应用。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种摩擦发电机，该摩擦发电机利用摩擦效应来发电，从而能够将机械能转化成电能，而且组成该摩擦发电机的材料廉价且发电过程中无污染，实现了环保节能的目的。为了实现上述目的，本技术提供一种摩擦发电机，该摩擦发电机包括:由居间导体和位于所述居间导体中的第一集电轴构成的第一电极；由位于所述居间导体的两侧的导电滚轴和位于所述导电滚轴中的第二集电轴构成的第二电极；围绕所述导电滚轴和所述居间导体的外周设置以带动所述居间导体两侧的导电滚轴转动的导电传送带；以及固定在所述居间导体的表面上的多个第一薄膜层和固定在所述导电传送带的内表面上的多个第二薄膜层，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间存在着摩擦电极序差异，并且在所述导电传送带滑动时，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间能够通过摩擦生电。通过上述技术方案，由于在导电传送带滑动时会带动固定在该导电传送带上的第二薄膜层运动，从而能够利用存在着摩擦电极序差异的第一薄膜层与第二薄膜层之间的相对滑动来产生电势差以进行发电，所以既环保又方便。本技术的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。【专利附图】【附图说明】附图是用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本技术，但并不构成对本技术的限制。在附图中:图1是根据本技术一种实施方式的摩擦发电机的剖面图；图2是根据本技术另一实施方式的摩擦发电机的剖面图；以及图3是根据本技术一种实施方式的摩擦发电机的工作原理图。【具体实施方式】以下结合附图对本技术的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本技术，并不用于限制本技术。在本技术中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指根据本技术的摩擦发电机正常使用时的状态。如图1所示，根据本技术一种实施方式的摩擦发电机包括:由居间导体I和位于所述居间导体I中的第一集电轴2构成的第一电极；由位于所述居间导体I的两侧的导电滚轴3和位于所述导电滚轴3中的第二集电轴4构成的第二电极；围绕所述导电滚轴3和所述居间导体I的外周设置以带动所述居间导体I两侧的导电滚轴3转动的导电传送带7 ;以及固定在所述居间导体I的表面上的多个第一薄膜层5和固定在所述导电传送带7的内表面上的多个第二薄膜层6，所述第一薄膜层5与所述第二薄膜层6之间存在着摩擦电极序差异，并且在所述导电传送带7滑动时，所述第一薄膜层5与所述第二薄膜层6之间能够通过摩擦生电。虽然在图1中不出第一薄膜层5位于居间导体I的上表面和下表面上,但是第一薄膜层5可以只位于居间导体I的上表面上或者下表面上。另外，第一集电轴2可以位于居间导体中的任何位置处，优选位于居间导体I的中央位置处。第二集电轴4可以位于导电滚轴3中的任何位置处，优选位于导电滚轴3的中央位置处。在根据本技术的一种优选实施方式中，为了能够提高根据本技术的摩擦发电机的发电效率，优选使得第一薄膜层5与第二薄膜层6在导电传送带7滑动的方向上的长度相同，而且第一薄膜层5之间的间距以及第二薄膜层6之间的间距等于第一薄膜层5或第二薄膜层6的长度，这样，在导电传送带7带动第二薄膜层6滑动时，能够使得各个第二薄膜层6与其中一个第一薄膜层5分离之后立刻与另一个第一薄膜层5接触，从而能够持续不断地进行发电以提高发电效率。另外，优选对根据本技术的摩擦发电机进行设置以使得在第一薄膜层5与第二薄膜层6接触时两者是紧贴在一起的，以增加第一薄膜层5与第二薄膜层6之间的摩擦力。优选地，第一薄膜层5和第二薄膜层6的彼此接触的表面中的至少一个表面上分布有微米或次微米量级的微结构，或者纳米材料的点缀或涂层，这样就能够增加第一薄膜层5与第二薄膜层6之间的摩擦面积，从而更有利于发电效率的提高。其中，所述微结构可以为微纳柱状结构、纳米棒、纳米线、纳米颗粒、纳米管和/或纳米花中的至少一者。优选地，本技术不对形成第一薄膜层5和第二薄膜层6的材料类型进行限制，只要形成第一薄膜层5和第二薄膜层6的材料之间存在着摩擦电极序差异即可，例如第一薄膜层5和第二薄膜层6可以由导体、半导体和绝缘体材料形成。其中，所述绝缘体材料可以选自聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、再生纤维海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纤维、聚甲基，甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、酚醛树脂、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、聚(偏氯乙烯-Co-丙烯腈)、聚乙烯丙二酚碳酸盐，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦发电机，其特征在于，该摩擦发电机包括：?由居间导体和位于所述居间导体中的第一集电轴构成的第一电极；?由位于所述居间导体的两侧的导电滚轴和位于所述导电滚轴中的第二集电轴构成的第二电极；?围绕所述导电滚轴和所述居间导体的外周设置以带动所述居间导体两侧的导电滚轴转动的导电传送带；以及?固定在所述居间导体的表面上的多个第一薄膜层和固定在所述导电传送带的内表面上的多个第二薄膜层，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间存在着摩擦电极序差异，并且在所述导电传送带滑动时，所述第一薄膜层与所述第二薄膜层之间能够通过摩擦生电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鑫，张岩，王中林，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，
类型：实用新型
国别省市：