[发明专利]一种生物蛋白柔性纳米摩擦发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括：

1)制备生物蛋白溶液；

2)提供光栅模板，在所述光栅模板表面涂覆所述生物蛋白溶液，干燥分离，获得单面具有微纳光栅结构的生物蛋白膜；

3)采用人体可植入金属作为靶材，在所述生物蛋白膜的无微纳光栅结构的表面上溅射形成摩擦电极层；

4)裁剪所述生物蛋白膜和摩擦电极层，将所述生物蛋白膜用作第一生物蛋白层，所述摩擦电极层用作第一金属摩擦电极层；

5)重复步骤1)至步骤3)，然后裁剪所述生物蛋白膜和摩擦电极层，将所述生物蛋白膜用作第二生物蛋白层，所述摩擦电极层用作第二金属摩擦电极层；

6)将所述第一生物蛋白层、第一金属摩擦电极层置于所述第二生物蛋白层、第二金属摩擦电极层上方，并使所述第一金属摩擦电极层与所述第二生物蛋白层之间具有一定的距离，以形成所述生物蛋白柔性纳米摩擦发电机，在外力作用下，所述第一金属摩擦电极层与所述第二生物蛋白层能够互相接触分离。

2.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤1)中，所述生物蛋白溶液包括蚕丝蛋白溶液、基因重组蛛丝蛋白溶液、蛋清蛋白溶液及鹿角蛋白溶液中的一种。

3.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述光栅模板的光栅常数介于500～2000nm之间，所述光栅模板表面处于疏水状态，接触角介于90～120°之间。

4.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤2)中，所述干燥的方式包括置于开放式环境中干燥固化，其中，干燥环境包括空气环境，干燥固化过程的环境温度介于10℃～90℃之间，环境湿度介于20％～100％之间，干燥固化时间介于1～4天之间。

5.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤1)制备的所述生物蛋白溶液中还加入有固相增强颗粒，或者加入有固相增强颗粒和药物。

6.根据权利要求5所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：所述固相增强颗粒包括陶瓷粉末、金属粉末及聚合物粉末中的一种。

7.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤3)中，利用磁控金属溅射仪进行溅射，所述溅射的温度控制在150℃以下。

8.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：所述摩擦电极层的厚度介于100～1000nm之间。

9.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：所述摩擦电极层包括镁、铁、锌、铜、锰、铬、钼、钴、镁合金、铁合金、锌合金、铜合金、锰合金、铬合金、钼合金及钴合金中的一种。

10.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤4)和步骤5)中，所述裁剪后所形成的所述生物蛋白膜和摩擦电极层的宽度介于2～10cm之间，长度介于2～10cm之间。

11.根据权利要求1所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：步骤6)中，形成所述生物蛋白柔性纳米摩擦发电机后，在所述生物蛋白柔性纳米摩擦发电机四周涂覆粘连材料，固化后形成支撑框架。

12.根据权利要求11所述的生物蛋白柔性纳米摩擦发电机的制备方法，其特征在于：所述粘连材料包括蚕丝蛋白、基因重组蛛丝蛋白、蛋清蛋白、鹿角蛋白中的一种。