[发明专利]一种单电极液滴发电机及其制备方法

权利要求书

1.一种单电极液滴发电机，其特征在于，该单电极液滴发电机包括电极（11）、固体表面（12）、引线（13）及液滴（14），所述电极（11）为金、银或铜导电金属针，放置在固体表面（12）上；所述固体表面（12）为任意固体的表面；液滴（14）为自来水滴、去离子水滴、盐水滴或无机盐溶液液滴；引线（13）为金、银或铜导电金属线，与电极（11）连接；当液滴滴落在固体表面铺展，接触到电极（11）的瞬间，电流产生并由引线（13）将其输出，无需通过静电感应过程；其中，所述盐水的浓度为mol/Lmol/L，所述无机盐溶液的浓度为mol/Lmol/L；无机盐为CuSO₄、KNO₃或CaCl₂；

所述固体表面（12）为任意固体表面，包括人工材料和自然材料；若固体表面为疏水性的，则固体表面无需处理；若固体表面为亲水性的，则在固体表面喷洒NeverWet防水涂层，待溶剂挥发后，亲水性的固体表面变为疏水性。

2.根据权利要求1所述的单电极液滴发电机，其特征在于，所述人工材料为PTFE、FEP、PA6驻极体材料时，表面设有增加转移电荷量的微结构。

3.根据权利要求2所述的单电极液滴发电机，其特征在于，所述微结构为化学刻蚀工艺制备的具有1～200微米、1纳米～1微米或其两者复合的粗糙结构。

4.一种权利要求1所述的单电极液滴发电机的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1：疏水表面的构建

若固体表面为疏水性的，则固体表面无需处理；若固体表面为亲水性的，则在固体表面喷洒NeverWet防水涂层，待溶剂挥发后，亲水性的固体表面变为疏水性；

步骤2：设置电极

采用金、银、铜或铝材质的导电金属针作为电极，将电极与导线连接，将连接导线的电极放置在固体疏水性表面；

向固体疏水性表面滴加液滴，当液滴下落撞击在固体疏水性表面铺展，接触到电极的瞬间，电极输出电信号，制得单电极液滴发电机。

5.根据权利要求4所述的单电极液滴发电机的制备方法，其特征在于，所述电极为采用蒸发、溅射或化学湿法沉积工艺制备的铝、铜或银导电金属针。

6.根据权利要求4所述的单电极液滴发电机的制备方法，其特征在于，所述液滴为自来水滴、去离子水滴、盐水滴或无机盐溶液液滴；其中，所述盐水的浓度为mol/Lmol/L，无机盐溶液的浓度为mol/Lmol/L；无机盐为CuSO₄、KNO₃或CaCl₂。