[发明专利]基于摩擦起电的运动轨迹记忆装置及记忆方法

摘要

本发明公开了一种基于摩擦起电的运动轨迹记忆装置和方法。该装置包括介电材料构成的摩擦层(1)、铁电层(2)、电极层(3)和运动物(4)，铁电层(2)设置于摩擦层(1)与电极层(3)之间。与电极层(3)电性连接的运动物(4)与摩擦层(1)可相对运动，二者分别产生性质相反的电荷，运动物(4)上的电荷被传导至电极层(3)。摩擦层(1)上的电荷与电极层(3)上的电荷所产生的极化电场改变铁电层(2)中电偶极子的极化方向，这种极化方向的变化作为对运动物(4)运动轨迹的记忆。本发明结构简单，且具有很高的灵敏度以及可靠性，可以在无外接电源的情况下直接将机械运动转化成可以储存的逻辑电信号，实现自驱动的记忆存储。

主权项

1.一种基于摩擦起电的运动轨迹记忆装置，其特征在于，包括摩擦层(1)、铁电层(2)、电极层(3)和运动物(4)，其中，所述摩擦层(1)由介电材料构成，其与所述运动物(4)能发生相对运动，所述运动物(4)从与所述摩擦层(1)不接触的位置移动至与所述摩擦层(1)接触后在该摩擦层(1)的表面沿一条运动轨迹滑动，并再次移动至不与所述摩擦层(1)接触的位置，或者所述运动物(4)从远离所述摩擦层(1)的位置移动至与所述摩擦层(1)接触，接着又从接触位置远离所述摩擦层(1)，从而在所述摩擦层(1)和所述运动物(4)上分别产生性质相反的电荷；所述运动物(4)与所述电极层(3)之间电性连接，由此，所述运动物(4)上的电荷能够被传导至所述电极层(3)；所述铁电层(2)位于所述摩擦层(1)与所述电极层(3)之间，由铁电材料构成，所述摩擦层(1)上的电荷与所述电极层(3)上的电荷所产生的极化电场能改变所述铁电层(2)中电偶极子的极化方向，所述铁电层(2)的自发极化方向与所述极化电场相反；所述铁电层(2)的位于与相对运动的轨迹或接触位置相对应的区域的电偶极子的极化方向被所述极化电场改变，以对运动物(4)的运动轨迹进行记忆和存储。