[发明专利]一种基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机，其特征在于，所述基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机包括发电单元、与发电单元配合的电极层；

当生物体自身移动时，基于柔性电磁材料的发电单元发生形变，在材料自身的电磁耦合作用下，产生感应瞬间电压/电流；将产生的电压/电流通过电极输出；

发电单元发电方式包括：柔性电磁材料本身形变式发电、相对运动切割磁感线发电两种发电；

柔性电磁材料包括柔性电材料和柔性磁材料，通过柔性电材料和柔性磁材料两者相对运动切割磁感线发电式；柔性电材料通过物理缝纫或者化学粘附的方法固定在裤腿衣物/纺织物基底上；柔性磁材料通过物理缝纫或者化学粘附的方法固定在另一只 裤腿衣物/纺织物基底上；

发电单元周期化结构、阵列化结构分布于衣物/纺织物基底上；

发电单元至少为2个；2个或2个以上的发电单元并联或串联；

多个发电单元的相对位置与外界的移动轨迹相匹配；

与发电单元连接的电极层为铝、铜、金、银中的一种或两种以上的混合物；

电极层厚度为0.01-1000微米；

所述发电单元与电极层的连接方式为接触式或非接触感应式。

2.如权利要求1所述的基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机，其特征在于，所述基于柔性电磁材料的发电单元长度为0.1mm-100cm，宽度为0.1mm-10cm，厚度为0.1mm-2cm；

所述发电单元与外界发生接触或滑动摩擦的表面进行物理或化学改性。

3.如权利要求1所述的基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机，其特征在于，

用于放至发电单元阵列的基底为聚酯，聚酯包括聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸二烯丙酯、聚间苯二甲酸二烯丙酯、聚对苯二甲酸环己垸对二甲酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚己二酸丙二醇酯、聚碳酸酯、聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚羟基丁酸酯；

基底或为聚丙烯酸，包括聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚a-氯代丙烯酸甲酯；

基底或为聚酰胺，包括聚己内酰胺、聚己二酸己二胺、聚癸二酸癸二胺；

基底或为聚氨酯、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯腈、聚乙烯醇縮丁醛、聚氧化乙烯聚合物；所述聚合物为均聚物，或为共聚物。

4.一种如权利要求1所述的基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机的制备方法，其特征在于，所述基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机的制备方法包括：

步骤一，将基于柔性电磁材料的发电单元与两侧电极连接；

步骤二，将连接电极的发电单元通过物理缝纫或者化学粘附的方法固定在衣物/纺织物基底上；

步骤三，重复步骤一，二，周期化、阵列化将发电单元分布于衣物/纺织物基底上，最大化捕捉并转化机械能为电能。

5.如权利要求4所述的基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机的制备方法，其特征在于，所述基于柔性电磁材料的可穿戴式发电机的制备方法进一步包括：

步骤一，将柔性电磁材料的电学部分通过物理缝纫或者化学粘附的方法固定在裤腿衣物/纺织物基底上；

步骤二，将柔性电磁材料的磁学部分通过物理缝纫或者化学粘附的方法固定在另一只裤腿衣物/纺织物基底上；

步骤三，人体行走带动两支裤腿相对运动，驱动柔性电磁材料的电学部分和磁学部分相对运动，将机械能转换为电能。