[发明专利]一种瞬态可溶解摩擦发电机及其制备方法

摘要

本发明一种瞬态可溶解摩擦发电机及其制备方法，包括功能薄膜层部分、电极部分。通过选择可溶性材料作为功能薄膜层部分，金属作电极部分，而与水反应的金属生成的溶液可以进一步溶解其他的电极部分。通过这种连续反应的方式实现整个器件的完全溶解。未溶解之前其可具有相比于传统摩擦发电机的优异性能，可以收集环境中的机械能。此外，其本身可作为一种传感器件，既可以实现结构安全监测，又可以植入体内作为人体健康监测。本瞬态可溶解发电机具有完全可溶解、产物无毒无污染、溶解时间短、多功能性以及制备简单、成本低等优点。未来在生物医疗植入设备、环境监测装置以及安全、消费电子设备等领域具有很好的潜在应用。

主权项

一种瞬态可溶解摩擦发电机的制备方法，该瞬态可溶解摩擦发电机包括透明功能薄膜层、金属电极部分和封装层；所述透明功能薄膜层包括上层透明功能薄膜层和下层透明功能薄膜层，所述上层透明功能薄膜层和下层透明功能薄膜层均由可溶解材料构成，所述金属电极部分包括水溶性金属电极和普通金属电极，所述水溶性金属电极上均设有封装层，所述可溶解材料包括：海藻酸钠、聚乙烯醇、聚乳酸‑羟基乙酸共聚物、聚乙酸内酯和米纸，所述水溶性金属电极材料包括：锂、纳、钾、钙、镁、钡，所述普通金属电极材料的包括：铝、铜、金、铂、钛，其特征在于，该制备方法包括如下步骤：步骤1：制备透明功能薄膜层：1.1将可溶解材料加入去离子水中，在超声环境中溶解，得到可溶解材料溶胶，将得到可溶解材料溶胶加入到培养皿中，室温常压下水分蒸发得到厚度为1 ‑100微米的上层透明功能薄膜层，1.2将与步骤1.1相同或不同可溶解材料加入去离子水中，在超声环境中溶解，得到可溶解材料溶胶，将得到可溶解材料溶胶加入到培养皿中，室温常压下水分蒸发得到厚度为1 ‑100微米的下层透明功能薄膜层；步骤2：使用电子束蒸镀将所述普通金属电极蒸镀到步骤1.1得到的上层透明功能薄膜层上, 得到带有普通金属电极的上层透明功能薄膜层，备用；步骤3：使用电子束蒸镀将所述水溶性金属电极蒸镀到步骤1.2得到的下层透明功能薄膜层上,得到带有水溶性电极的下层透明功能薄膜层，备用；步骤4：将步骤2和步骤3得到带有电极的透明功能薄膜层分别剪切成合适尺寸，组装成器件每个电极分别连接导线，得到瞬态可溶解摩擦发电机。