內表面上的第一摩擦發(fā)電單元110與固定在加壓盤300中的承載盤320的頂面上的第二摩擦發(fā)電單元120便會分離,此時,第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120上的電荷量會產生變化,從而輸出所需的電信號。
[0031]如圖4至圖6所示,其示出了本發(fā)明的緊貼式摩擦發(fā)電機的第二實施例。本實施例中,緊貼式摩擦發(fā)電機包括摩擦發(fā)電組件100、屏蔽殼體400和氣囊500。其中,屏蔽殼體400由屏蔽材料制作而成,內壁面上設置有彈性密封層600即彈性件,彈性密封層600在屏蔽殼體400的內部形成容置腔室,氣囊500與彈性密封層600形成的容置腔室相連通,在氣囊500受到外力時,可向彈性密封層600形成的容置腔室內充入氣體。應注意的是,本實施例中氣囊500與彈性密封層600形成的容置腔室之間是通過密封軟管510相連通的。
[0032]進一步,摩擦發(fā)電組件100包括相對設置的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120,其中,第一摩擦發(fā)電單元110固定設置在彈性密封層600形成的容置腔室的頂面上,第二摩擦發(fā)電單元120固定設置在彈性密封層600形成的容置腔室的底面上,彈性密封層600可使摩擦發(fā)電組件100中的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120在自由狀態(tài)時保持相互接觸,并可在氣囊500受到外力向容置腔室內充氣時發(fā)生膨脹形變,以便摩擦發(fā)電組件100中的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120可在充入氣體的作用下分離,從而輸出所需的電信號。
[0033]由此,如圖5所示,本實施例中的緊貼式摩擦發(fā)電機在自由狀態(tài)時,由于屏蔽殼體400中的彈性密封層600的壓緊作用,即彈性密封層600在自由狀態(tài)時處于被壓緊的狀態(tài),因此對固定在彈性密封層600形成的容置腔室的頂面上的第一摩擦發(fā)電單元110和固定在彈性密封層600形成的容置腔室的底面上的第二摩擦發(fā)電單元120有力的作用,故使固定在彈性密封層600形成的容置腔室的頂面上的第一摩擦發(fā)電單元110和固定在彈性密封層600形成的容置腔室的底面上的第二摩擦發(fā)電單元120緊密接觸在一起,此時,第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120上都會攜帶一定量的電荷,從而克服了摩擦發(fā)電機在使用初期需要激活的問題。
[0034]如圖6所示,本實施例中的緊貼式摩擦發(fā)電機在受力狀態(tài)時(氣囊500受力),氣囊500內的氣體會通過密封軟管510充入彈性密封層600形成的容置腔室中,以迫使固定在屏蔽殼體400內部的容置腔室的頂面上的第一摩擦發(fā)電單元110和固定在屏蔽殼體400內部的容置腔室的底面上的第二摩擦發(fā)電單元120分離,此時,第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120上的電荷量會產生變化,從而輸出所需的電信號。
[0035]下面結合圖7至圖11對本發(fā)明的緊貼式摩擦發(fā)電機中的摩擦發(fā)電組件的具體結構進行描述。
[0036]如圖7所示,其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電組件的第一實施例。本實施例中,摩擦發(fā)電組件100包括相對設置的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120。第一摩擦發(fā)電單元110包括層疊設置的第一電極層111和第一高分子聚合物絕緣層112,第二摩擦發(fā)電單元120包括層疊設置的第二電極層121和第二高分子聚合物絕緣層122,其中,第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122相對設置形成摩擦界面,第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122的表面相互摩擦可產生靜電荷,第一電極層111和第二電極層121為摩擦發(fā)電組件的輸出電極。
[0037]進一步,第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122為選自聚酰亞胺、苯胺甲醛樹脂、聚甲醛、乙基纖維素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纖維素、纖維素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯、纖維素海綿、再生海綿、聚氨酯彈性體、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纖維、聚甲基,甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇、聚酯、聚異丁烯、聚氨酯柔性海綿、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇縮丁醛、甲醛苯酚、氯丁橡膠、丁二烯丙烯共聚物、天然橡膠、聚丙烯腈、丙烯腈氯乙烯和聚乙烯丙二酚碳酸鹽中的任意一種。應注意的是,本實施例中的第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122優(yōu)選采用不同的材料制作。
[0038]進一步,第一電極層111和第二電極層121所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金。其中,金屬是金、銀、鉬、鈕、招、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、猛、鑰、鶴或釩;合金是招合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。
[0039]如圖8所示,其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電組件的第二實施例。本實施例中,摩擦發(fā)電組件100包括相對設置的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120。第一摩擦發(fā)電單元110包括層疊設置的第一電極層111和第一高分子聚合物絕緣層112,第二摩擦發(fā)電單元120包括第二高分子聚合物絕緣層122,其中,第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122相對設置形成摩擦界面,第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122的表面相互摩擦可產生靜電荷,第一電極層111和外部接地電極如金屬外殼為摩擦發(fā)電組件的輸出電極。應注意的是,本實施例中的第一高分子聚合物絕緣層112和第二高分子聚合物絕緣層122優(yōu)選采用不同的材料制作。參考上述摩擦發(fā)電組件的第一種結構,本領域技術人員可以較容易地理解本實施例的工作原理、其余結構設置方式、材料選取等,此處不再贅述。
[0040]如圖9所示,其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電組件的第三實施例。本實施例中,摩擦發(fā)電組件100包括相對設置的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120。第一摩擦發(fā)電單元110包括第一電極層111,第二摩擦發(fā)電單元120包括層疊設置的第二電極層121和第二高分子聚合物絕緣層122,其中,第一電極層111和第二高分子聚合物絕緣層122相對設置形成摩擦界面,第一電極層111和第二高分子聚合物絕緣層122的表面相互摩擦可產生靜電荷,第一電極層111和第二電極層121為摩擦發(fā)電組件的輸出電極。參考上述摩擦發(fā)電組件的第一種結構,本領域技術人員可以較容易地理解本實施例的工作原理、其余結構設置方式、材料選取等,此處不再贅述。
[0041]如圖10所示,其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電組件的第四實施例。本實施例中,摩擦發(fā)電組件100包括相對設置的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120。第一摩擦發(fā)電單元I1包括第一電極層111,第二摩擦發(fā)電單元120包括第二高分子聚合物絕緣層122,其中,第一電極層111和第二高分子聚合物絕緣層122相對設置形成摩擦界面,第一電極層111和第二高分子聚合物絕緣層122的表面相互摩擦可產生靜電荷,第一電極層111和外部接地電極如金屬外殼為摩擦發(fā)電組件的輸出電極。參考上述摩擦發(fā)電組件的第一種結構,本領域技術人員可以較容易地理解本實施例的工作原理、其余結構設置方式、材料選取等,此處不再贅述。
[0042]如圖11所示,其為本發(fā)明中的摩擦發(fā)電組件的第五實施例。本實施例中,摩擦發(fā)電組件100包括相對設置的第一摩擦發(fā)電單元110和第二摩擦發(fā)電單元120。第一摩擦發(fā)電單元110包括層疊設置的第一電極層111和第一高分子聚合物絕緣層112,第二摩擦發(fā)電單元120包括層疊設置的第二電極層121、第二高分子聚合物絕緣層122和居間薄膜層123,其中,第一高分子聚合物絕緣層112與居間薄膜層123相對設置形成摩擦界面和/或第二高分子聚合物絕緣層122與居間薄膜層123相對設置形成摩擦界面,第一高分子聚合物絕緣層112與居間薄膜123和/或第二高分子聚合物絕緣層122與居間薄膜層123的表面相互摩擦可產生靜電荷,第一電極層111和第二電極層121為摩擦發(fā)電組件的輸出電極。此外,居間薄膜層123的材料與第二高分子聚合物層122的材料選取范圍相同,但兩者優(yōu)選不同的材料,而且居間薄膜層123的材料優(yōu)選與第一高分子聚合...