[发明专利]一种多功能发电大棚布及其制备方法

说明书

本发明公开了一种多功能发电大棚布及其制备方法。主要由摩擦给电子纱线和摩擦得电子纱线构成；摩擦得电子纱线包括基底和涂覆在基底上的两层电性材料，导电材料位于摩擦电负性材料和基底之间；方法是在基底的纱线表面涂覆一层导电材料，真空干燥烘干；将摩擦电负性材料均匀涂覆在涂覆了导电材料的纱线表面，将纱线放入烘箱中得到摩擦得电子纱线；将摩擦得电子纱线进行编织得到了单纱线结构的编织物，再将摩擦给电子纱线和摩擦得电子纱线进行混合编织得到双纱线结构编织物。本发明将普通纱线功能化，制备了一种纱线结构的摩擦纳米发电机，两种摩擦特性不同的纱线结构制备大棚布，能更高效地收集能源。

技术领域

本发明涉及了一种农业大棚布的制备方法，涉及一种多功能发电大棚布的制备方法。

背景技术

随着当今科技的迅速发展和物联网技术的日趋完善，物联网技术越来越广泛地应用于传统农业领域中。在农业物联网系统中，农业信息的获取尤为重要，一般使用传感系统来进行温度、湿度、土壤酸碱度等环境信息的获取，是整个物联网形成的核心。然而农业物联网作为整个物联网中心最有潜力但是最难完善的一块领域，其整个农业信息传感系统的电力驱动一直是一大核心问题以及难点。田间地头铺设电缆线及其后期维护的高费用以及如灵活性、适应性、便捷性、安全性等方面的不足，影响了传感网络的大规模使用，此外电池续航能力有限，不易更换且污染环境也是一大难题。

农业环境存在多种恶劣环境有时会对农作物产生不利的影响，包括连续降雨天气、狂风、烈日等，基于此，农用纺织品被广泛用于园艺，农业，牧场和其他农业活动中，不仅涉及防雨织物，覆盖，防冰，遮阳网，还包括草，虫的防护罩。因此，农用纺织品因这些优异的性能不仅为自然条件下的农作物和农场动物提供了强制性保护，还可以提高农产品的质量和产量，减少损害和损失，此外，除草剂和农药的使用也相应减少。

2012年由王中林教授提出的摩擦纳米发电机由于其结构简单、易设计、发电效率高、成本低等优点近年来被广泛研究。利用摩擦起电和静电感应的原理，摩擦纳米发电机能够有效地从环境中的不规则和低频机械能中收集能量，因此提供了一种新的有效模式来利用农业环境中的能源。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于将摩擦纳米发电机原理引入农用纺织品中，构建一种发电大棚布，用于农业环境中能源的收集。

本发明的技术方案是：

一、一种多功能发电大棚布：

主要由两种纱线构成，一种是摩擦给电子纱线，另一种是摩擦得电子纱线；以摩擦得电子纱线作为摩擦电负层，摩擦得电子纱线包括基底和涂覆在基底上的两层电性材料，两层电性材料分别位于基底表面向外的导电材料和摩擦电负性材料，导电材料位于摩擦电负性材料和基底之间。

具体是由摩擦给电子纱线和摩擦得电子纱线的两种纱线编织构成。

编织方式采用平织、三针、两针、六针、绞织等多种编织样式。

所述的摩擦给电子纱线采用很多种市面上销售的纱线材料，包括聚酯纤维、棉纱、醋酸纤维、竹纤维、亚麻、涤纶等。

所述的基底采用聚酯纤维、棉纱、醋酸纤维、竹纤维、亚麻、涤纶等纱线材料中的一种。

所述的导电材料采用银纳米线、碳纳米管、单壁碳纳米角、石墨烯等材料，

所述的摩擦电负性材料采用聚四氟乙烯(PTFE)、硅胶、橡胶、树脂、聚氨酯等材料。

二、一种多功能发电大棚布的制备方法：

首先在基底的纱线表面涂覆一层导电材料作为电极，接着再在导电材料外表面上涂覆一层摩擦电负性材料，制备获得摩擦得电子纱线；最后再将摩擦给电子纱线和摩擦得电子纱线的两种纱线编织制备成大棚布。

方法具体为：