[实用新型]一种新型基于摩擦纳米发电机的自供能遥控器

说明书

本实用新型公开了一种新型基于摩擦纳米发电机的自供能遥控器，其特征在于，包括：位于遥控器上部外壳前端的显示遥控器工作状态的红外线反射灯、在所述遥控器上部外壳上的控制工作的弹性按键、与所述遥控器上部外壳及遥控器下部外壳均卡扣连接形成空室的框型的遥控器中部外壳以及置于所述空室内的贴有摩擦纳米发电机的柔性线路板。本实用新型过采用TENG技术，通过手指按压，使带有纳米刻蚀的聚四氟乙烯PTFE薄膜与铝箔发生碰撞接触摩擦，表面分别带上极性相反的电荷，薄膜分离后电荷通过外电路转移形成电流作为遥控器的电流源输出，从而使遥控器实现发出红外线达到控制的功能。其中纳米刻蚀薄膜可用聚酰亚胺Kapton薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物FEP薄膜代替。

技术领域

本实用新型涉及一种新型基于摩擦纳米发电机的自供能遥控器，属于自供电电子技术领域。

背景技术

随着现代工业和信息行业的迅速发展，每年世界各地各类遥控器的生产总量快速增长，以至电池的生产消耗也迅速增多，不仅消耗了大量的能源，电池废弃物还加剧了环境污染问题。为了减少地球能源消耗，缓解废电池对环境的污染，解决电池能源消耗迫在眉睫。现有的可充电电池不能从根本上解决这个问题。

摩擦纳米发电机(TENG)是美国佐治亚理工学院的王中林教授研究组在 2012年研制出的一种新型发电机。TENG是一种利用纳米材料摩擦起电和静电感应耦合效应将机械能转换成电能的装置，其工作方式与现有技术中已知的各种发电技术不同。这项技术利用铝膜和聚酰亚胺(PTFE)表面上的纳米结构发生接触摩擦，两接触表面分别带不同的电荷，电荷的转移形成电流。

摩擦纳米发电机具有结构简单，发电电压高、成本低、寿命长等优点。在遥控器中加入TENG后，可有效的缓解全球能源危机和全球环境污染等问题，因此也利于改善人类生态环境。

实用新型内容

本实用新型针对以上问题的提出，一种新型基于摩擦纳米发电机的自供能遥控器，其特征在于，包括：位于遥控器上部外壳前端的显示遥控器工作状态的红外线反射灯、在所述遥控器上部外壳上的控制工作的弹性按键、与所述遥控器上部外壳及遥控器下部外壳均卡扣连接形成空室的框型的遥控器中部外壳以及置于所述空室内的贴有摩擦纳米发电机的柔性线路板；

进一步的，所述摩擦纳米发电机与置于空室内的变压器相连接，将贴在所述柔性线路板上的摩擦纳米发电机TENG模块输出的高电压、低电流转为低电压、高电流；所述变压器与遥所述柔性线路板连接，为遥控器供电。

进一步的，所述TENG模块包括：上、下电极阵列层、绝缘摩擦层以及控制电路，所述绝缘摩擦层的上表面与下电极阵列层相对放置，尼龙膜的表面覆盖并包裹在上电极阵列层的表面，所述绝缘摩擦层的表面覆盖并包裹在所述下电极阵列层的表面，在外力作用下，上电极阵列层与下电极阵列层表面摩擦层发生相切的相对滑动摩擦，所述上、下电极阵列层向外电路输出电信号。

更进一步的，所述绝缘摩擦层向所述上电极阵列层施加周期性的切向外力时，可以在上、下两电极层之间形成交流脉冲信号输出，由外电路经处理给遥控器供电。

进一步的，所述弹性按键下方设有由螺栓固定的在所述遥控器下部外壳上的摩擦纳米发电机；所述摩擦纳米发电机摩擦纳米层之间依靠弹簧支撑。

更进一步的，所述弹性按键按照功能可划分为区域，每个区域下方的TENG 装置参数设置均相同，且该区域上的按键共用一个TENG装置；所述摩擦纳米发电机电极阵列分布。

本发明遥控器的特点为通过采用TENG技术，通过手指按压，使带有纳米刻蚀的聚四氟乙烯PTFE薄膜与铝箔发生碰撞接触摩擦，表面分别带上极性相反的电荷，薄膜分离后电荷通过外电路转移形成电流作为遥控器的电流源输出，从而使遥控器实现发出红外线达到控制的功能。其中纳米刻蚀薄膜可用聚酰亚胺Kapton薄膜、全氟乙烯丙烯共聚物FEP薄膜代替。

附图说明