[实用新型]一种摩擦能量采集器

说明书

本实用新型公开了一种摩擦能量采集器，包括发电装置和悬臂梁结构，电装置包括第一支撑层、第一摩擦层、第二摩擦层、以及第二支撑层，悬臂梁结构包括固定支座和自由端。本实用新型要点在于设置了发电装置和悬臂梁结构，发电装置由支撑层和摩擦层等部件构成，结构简单，质量轻便，制作容易，可批量生产，并且有较高的能量转换效率。器件微型化、集成化，提高和改善微型能量采集器的输出性能。通过拍打、振动、摩擦等多种方式将机械运动转化为电能。

技术领域

本实用新型涉及能量采集领域，尤其涉及一种摩擦能量采集器。

背景技术

由于不可再生能源的日益消耗和环境问题的日益突出，绿色新能源的开发与研究将会成为新的趋势。摩擦起电效应是为数不多的人们已经知道了几千年的效应，这种效应是我们每天都要经历的现象，能够被用来把机械能转化为电能，即摩擦发电。作为一个新的研究领域，能够利用新技术和微纳米材料高效收集和储存环境中的能量，来实现微纳系统的可持续运转。

摩擦能量采集，采集环境中的相对摩擦，而摩擦能广泛的存在，且不像光能、热能等受到自然条件的限制，所以将环境中的摩擦能直接转换成可以稳定输出的电能具有广阔的应用前景。

对于现有的摩擦能量收集，还处于一个起步的阶段。虽然说在各个领域都有一定的涉及，但都不能得到广泛的应用，因为收集的能量还不够稳定。但由于其有着广泛的应用前景，将极大的推动各个领域的发展，对未来产业做出贡献。现在需要改善的地方有以下几个方面：

1、TENG输出的能量需进一步提高，而输出与材料、结构、摩擦面的接触层

有着极大关系，所以在摩擦材料的选择，结构的设计、表面微纳结构的修饰，

接触分离更加充分等几方面的问题上来提高输出。

2、摩擦纳米发电机的尺寸不能太大，重量也要尽可能轻，因此结构要不断优化，并且，应提高其稳定性。

3、摩擦能量采集器工艺复杂、制造成本昂贵、操作难度大、制备周期长、难以大规模生产，这些因素制约了这类方法的产业化。

所以如何设计一种摩擦能量采集器及其制备方法，提高输出、结构简单、性能良好、制造工艺方便、提高其稳定性。是业界亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有技术的上述不足，提出了一种摩擦能量采集器，包括悬臂梁结构和设置在悬臂梁结构上的发电装置，所述悬臂梁结构包括固定支座和设置在固定支座一侧的悬挑臂状的自由端，其特征在于：所述发电装置设于自由端的下部，该发电装置包括表贴固定在自由端下表面的第一支撑层，所述第一支撑层的下表面表贴有第一摩擦层，在第一摩擦层的下方设置有和该第一摩擦层对应的第二摩擦层，所述第二摩擦层的下表面固定在第二支撑层上，所述第二支撑层安装在预设的能量采集位置；其中，第一摩擦层和第二摩擦层之间具有一定的摩擦间隙，且第一摩擦层采用负极材料制成，所述第二摩擦层采用可作为正极的金属材料制成，所述第一摩擦层通过伴随着自由端自由移动而不断与所述第二摩擦层产生动摩擦，从而让第一摩擦层和第二摩擦层形成电荷的转移，进而让第一摩擦层和第二摩擦层之间产生电流。

优选地，所述第一摩擦层通过导电银胶粘结固定在所述第一支撑层上，所述第二摩擦层通过导电银胶粘结固定在所述第二支撑层上。

优选地，所述第一摩擦层采用聚二甲基硅氧烷膜性材料制成，且该第一摩擦层的摩擦面上均匀阵列分布有小凸块。

优选地，所述小凸块与所述第一摩擦层注塑成一体。

优选地，所述第二摩擦层采用金属片、金属合金片、金属氧化物片，或图形化金属线高分子聚合物层叠体。

优选地，第一支撑层和第二支撑层都采用玻璃板，且所述第一摩擦层和第二摩擦层的边缘都用导电银胶接上细导线。