全封閉式摩擦發(fā)電機、風力發(fā)電機及氣動傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及納米技術領域，具體涉及一種全封閉式摩擦發(fā)電機、風力發(fā)電機及氣動傳感器。
【背景技術】
[0002]眾所周知，物體和物體之間相互摩擦時會使一方帶上負電，另一方帶上正電，這種由于物體間摩擦而產(chǎn)生的電叫摩擦電。摩擦電是自然界最常見的現(xiàn)象之一，且摩擦電的產(chǎn)生條件非常寬泛，但是，目前根據(jù)摩擦發(fā)電原理制作出的摩擦發(fā)電機一般為分離式結構，該結構的摩擦發(fā)電機的輸出電信號易受外界環(huán)境(如濕度)的影響，而為了克服摩擦發(fā)電機的輸出電信號受外界環(huán)境(如濕度)影響的問題，一般是將摩擦發(fā)電機封裝于一結構中，但這又限制了摩擦發(fā)電機的應用。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供了一種全封閉式摩擦發(fā)電機、風力發(fā)電機及氣動傳感器，用于解決現(xiàn)有技術中摩擦發(fā)電機易受外界環(huán)境(如濕度)影響的問題。
[0004]本實用新型提供一種全封閉式摩擦發(fā)電機，包括:圍成封閉式空腔的振膜以及處于封閉式空腔內(nèi)部的定膜；在外力作用下，振膜與定膜之間接觸摩擦形成摩擦界面；
[0005]振膜和/或定膜具有第一電極層和/或第二電極層；
[0006]第一電極層和/或第二電極層為全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端。
[0007]可選地，振膜由第一振膜和第二振膜組成，第一振膜和第二振膜的端部互相粘結在一起形成封閉式空腔；或者，
[0008]振膜為一體結構。
[0009]可選地，定膜包括層疊設置的至少一層高分子聚合物層；
[0010]振膜的一側表面形成有第一電極層和第二電極層，第一電極層和第二電極層不接觸；
[0011]至少一層高分子聚合物層分別與第一電極層和第二電極層之間接觸摩擦形成摩擦界面；或者
[0012]所述至少一層高分子聚合物層分別與所述振膜之間接觸摩擦形成摩擦界面。
[0013]可選地，定膜包括第一電極層；
[0014]振膜的一側表面形成有第二電極層，第一電極層和第二電極層不接觸；
[0015]第一電極層分別與振膜或第二電極層之間接觸摩擦形成摩擦界面。
[0016]可選地，定膜包括依次層疊設置的第一高分子聚合物層、第一電極層和第二高分子聚合物層；
[0017]振膜的一側表面形成有第二電極層，第一電極層和第二電極層不接觸；
[0018]第一高分子聚合物層與振膜或第二電極層之間、第二高分子聚合物層與振膜或第二電極層之間接觸摩擦形成摩擦界面。
[0019]可選地，定膜包括依次層疊設置的第一電極層、居間高分子聚合物層和第二電極層；
[0020]第一電極層和第二電極層不接觸；
[0021 ] 第一電極層與振膜之間、第二電極層與振膜之間接觸摩擦形成摩擦界面。
[0022]可選地，定膜包括依次層疊設置的第一高分子聚合物層、第一電極層、居間高分子聚合物層、第二電極層和第二高分子聚合物層；
[0023]振膜分別與第一高分子聚合物層和第二高分子聚合物層之間接觸摩擦形成摩擦界面。
[0024]可選地，還包括:位于空腔外部的支撐部件，定膜和振膜都固定在支撐部件上。
[0025]本實用新型提供一種風力發(fā)電機，包括上述全封閉式摩擦發(fā)電機。
[0026]本實用新型提供一種氣動傳感器，包括上述全封閉式摩擦發(fā)電機。
[0027]根據(jù)本發(fā)明提供的技術方案，振膜圍成封閉式空腔，定膜處于封閉式空腔內(nèi)部，在外力作用下，振膜與定膜之間接觸摩擦形成摩擦界面；利用形成在振膜和/或定膜上的電極層輸出信號。本實用新型中的摩擦發(fā)電機省去了傳統(tǒng)的封裝件，利用自身的結構，起到防止外界環(huán)境(如濕度)干擾的作用，不僅制作工藝簡單，而且節(jié)約了成本。
【附圖說明】
[0028]圖1示出了本實用新型一個實施例提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的示意圖；
[0029]圖2示出了本實用新型另一個實施例提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的示意圖；
[0030]圖3示出了本實用新型又一個實施例提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的示意圖；
[0031]圖4示出了本實用新型又一個實施例提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的示意圖；
[0032]圖5示出了本實用新型又一個實施例提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為充分了解本實用新型之目的、特征及功效，借由下述具體的實施方式，對本實用新型做詳細說明，但本實用新型并不僅僅限于此。
[0034]本實用新型提供一種全封閉式摩擦發(fā)電機，包括:圍成封閉式空腔的振膜以及處于封閉式空腔內(nèi)部的定膜；在外力作用下，振膜與定膜之間接觸摩擦形成摩擦界面；振膜和/或定膜具有第一電極層和/或第二電極層；第一電極層和/或第二電極層為全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端。
[0035]其中，振膜由第一振膜和第二振膜組成，第一振膜和第二振膜的端部互相粘結在一起形成封閉式空腔；此外，振膜也可以為一體結構。
[0036]其中，全封閉式摩擦發(fā)電機可以采用第一電極層和第二電極層作為其電信號輸出端；同時也可以采用其任一電極層和能夠與其形成電勢差的外電路的任一端作為全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端，此處不做限定。
[0037]下面通過具體的實施例對本實用新型提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的結構和工作原理進行進一步介紹。
[0038]圖1示出了本實用新型一個實施例提供的全封閉式摩擦發(fā)電機的示意圖。如圖1所示，該全封閉式摩擦發(fā)電機包括:圍成封閉式空腔的振膜101以及處于封閉式空腔內(nèi)部的定膜102 ;在外力作用下，振膜101與定膜102之間接觸摩擦形成摩擦界面；振膜101的外側表面形成有第一電極層103和第二電極層104，第一電極層103和第二電極層104相互不接觸；第一電極層103和/或第二電極層104為全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端。
[0039]在本實施例中，振膜101由第一振膜1011和第二振膜1012組成，第一振膜1011和第二振膜1012的端部互相粘結在一起形成封閉式空腔；其中，第一振膜1011到定膜102的距離與第二振膜1012到定膜102的距離可以相等，也可以不相等，但是，為了在第一電極層103和第二電極層104分別作為全封閉式摩擦發(fā)電機的電信號輸出端時，使第一電極層103和第二電極層104之間的電勢差增加，優(yōu)選第一振膜1011到定膜102的距離與第二振膜1012到定膜102的距離不相等。
[0040]在本實施例中，振膜101和定膜102的材料均為高分子聚合物材料；其中，第一振膜1011、第二振膜1012、定膜102三者所選用的材料可以相同，也可以不同，還可以任意兩者相同，本領域技術人員可以根據(jù)需要進行選擇，此處不做限定；為了增加摩擦發(fā)電的效果，使第一振膜1011和第二振膜1012分別與定膜102之間接觸摩擦產(chǎn)生更多的電荷，進而使第一電極層103和第二電極層104感應出更多的電荷，優(yōu)選第一振膜1011、第二振膜1012、定膜102三者所選用的材料不同。