具有折叠式结构的摩擦发电机

文档序号:1025004 发布日期:2020-10-27 浏览:7次 >En<

阅读说明:本技术 具有折叠式结构的摩擦发电机 (Friction generator with folding structure ) 是由 王珊 于 2019-04-18 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种具有折叠式结构的摩擦发电机,包括:基底层、第一电极层和第二电极层。本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机,通过对具有一定硬度、可折叠性和弹性的基底层进行折叠设置以形成摩擦发电机的摩擦折叠式结构,不仅极大地降低了分层组装摩擦发电机的难度,还解决了多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移的问题,增加了摩擦发电机的稳定性,延长了摩擦发电机的使用寿命,同时,也通过该种摩擦折叠式结构实现了在无压力作用于摩擦发电机时的结构自动回弹效果,保证了摩擦发电机在接触分离过程中的稳定性。(The invention discloses a friction generator with a folding structure, which comprises: a substrate layer, a first electrode layer, and a second electrode layer. According to the friction generator with the folding structure, the base layer with certain hardness, foldability and elasticity is folded to form the friction folding structure of the friction generator, so that the difficulty of assembling the friction generator in a layered mode is greatly reduced, the problem that the friction generator with a multi-layer structure is prone to layer staggering and offset along with the prolonging of the service time is solved, the stability of the friction generator is improved, the service life of the friction generator is prolonged, meanwhile, the automatic rebound effect of the structure when no pressure acts on the friction generator is achieved through the friction folding structure, and the stability of the friction generator in the contact separation process is guaranteed.)

具有折叠式结构的摩擦发电机

技术领域

本发明涉及摩擦发电技术领域,具体涉及一种具有折叠式结构的摩擦发电机。

背景技术

随着现代生活水平不断提高,生活节奏不断加快,出现了应用方便、对环境依赖度低的自发电设备。现有的自发电设备通常利用材料的压电特性。例如 2006年,美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能,研制出世界上最小的发电机-纳米发电机。纳米发电机的基本原理是:当纳米线(NWs)在外力下动态拉伸时,纳米线中生成压电电势,相应瞬变电流在两端流动以平衡费米能级。

物体和物体之间相互进行摩擦,就会使一方带上负电,另一方带上正电,由于物体间摩擦产生的电叫摩擦电。摩擦电是自然界最常见的现象之一,但是因为很难收集利用而被忽略。如果能够将摩擦电应用到自发电设备中,势必会给人们的生活带来更多的便利。

现有技术中的摩擦发电机一般由至少三层甚至更多层的摩擦材料层叠组装而成。但是,现有技术中的摩擦发电机在制备或生产时,需要对每层材料分别加工、组装,这使得工艺非常繁琐,且成本高昂,尤其是在组装过程中,由于每层材料的尺寸及大小不同,因此,多层材料的对齐、固定成为摩擦发电机组装生产的难点。此外,采用每层材料分别加工、组装的方法制备得到的多层结构的摩擦发电机,随使用时间的延长容易出现错层和偏移的问题,以致于影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命。另外,现有技术中的摩擦发电机还存在回弹性差的问题。

因此,现有技术中缺少一种能够解决现有技术的摩擦发电机分层组装困难,多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移而影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命,以及摩擦发电机不能稳定的接触分离的问题的摩擦发电机。

发明内容

本发明提供了一种具有折叠式结构的摩擦发电机,用于解决现有技术的摩擦发电机分层组装困难,多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移而影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命,以及摩擦发电机不能稳定的接触分离的问题。

根据本发明的一个方面,提供一种具有折叠式结构的摩擦发电机,包括:基底层、第一电极层和第二电极层;其中,

基底层上具有第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线;根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后,基底层的第一侧表面上形成有第一组合摩擦层和第二组合摩擦层;第一组合摩擦层和与其相对的基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面;第二组合摩擦层和与其相对的基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面;

第一电极层和第二电极层设置于基底层的第二侧表面上,第一电极层和/ 或第二电极层作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

可选地,第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为四块设置区域;第三折叠线将基底层上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域;

根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后,基底层的第一侧表面的第一组合设置区域和第二组合设置区域拼对成第一组合摩擦层,第一组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置,基底层的第一侧表面的第三组合设置区域和第四组合设置区域拼对成第二组合摩擦层,第二组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置;

基底层的第一侧表面的第三设置区域与第一组合摩擦层和/或第二组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面;

第一电极层和第二电极层分别对应设置于基底层的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上。

可选地,该具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括:第一摩擦层和/或第二摩擦层;

第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域上,第一摩擦层与第一组合摩擦层相对设置,且第一摩擦层与第一组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面;

第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域上,第二摩擦层与第二组合摩擦层相对设置,且第二摩擦层与第二组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。

可选地,该具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括:第三摩擦层和/或第四摩擦层;

第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上,第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置,且第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面;

第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上,第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置,且第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面。

可选地,该具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括:第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和第四摩擦层;

第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域上,第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上,第一摩擦层与第三摩擦层相对设置,且第一摩擦层与第三摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面;

第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域上,第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上,第二摩擦层与第四摩擦层相对设置,且第二摩擦层与第四摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。

可选地,第一摩擦层与第三摩擦层的材料不同,和/或第二摩擦层与第四摩擦层的材料不同。

可选地,该具有折叠式结构的摩擦发电机还包括:第三电极层和第四电极层;

第三电极层和第四电极层分别对应设置于基底层的第二侧表面的第一设置区域和第二设置区域上;

第一电极层、第二电极层、第三电极层和/或第四电极层作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

可选地,构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起阵列结构。

可选地,第一折叠线与第二折叠线相互垂直相交,第三折叠线经过第一折叠线与第二折叠线的交点,且第三折叠线和第一折叠线与第二折叠线相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合。

可选地,基底层的四块设置区域的形状及大小相同,基底层的四块组合设置区域的形状及大小相同;或者,

基底层的四块设置区域的形状及大小相同,基底层上处于对角位置的任意两块组合设置区域的形状及大小相同;或者,

基底层上处于对角位置的任意两块设置区域的形状及大小相同,基底层的四块组合设置区域的形状及大小相同。

可选地,第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线朝向基底层的第一侧表面方向折叠。

可选地,基底层的形状为正方形、长方形或圆形。

可选地,当基底层的形状为正方形,且第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为形状和大小相同的四块正方形设置区域时,根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后,第一组合摩擦层和第二组合摩擦层的形状和大小与基底层的第三设置区域和第四设置区域的形状和大小相同,具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为正方形;或者,

当基底层的形状为正方形,且第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为形状和大小相同的等腰直角三角形四块设置区域时,根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后,第一组合摩擦层和第二组合摩擦层的形状和大小与基底层的第三设置区域和第四设置区域的形状和大小相同,具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为等腰直角三角形。

可选地,基底层为柔性绝缘材料;基底层为聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的任意一种。

本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机,通过对具有一定硬度、可折叠性和弹性的基底层进行折叠设置以形成摩擦发电机的摩擦折叠式结构,不仅极大地降低了分层组装摩擦发电机的难度,还解决了多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移的问题,增加了摩擦发电机的稳定性,延长了摩擦发电机的使用寿命,同时,也通过该种摩擦折叠式结构实现了在无压力作用于摩擦发电机时的结构自动回弹效果,保证了摩擦发电机在接触分离过程中的稳定性。

附图说明

图1a、图1b、图1c和图1d分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例一的基底层的折叠结构示意图、折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图;

图2a、图2b、图2c和图2d分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例二的基底层的折叠结构示意图、折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图;

图3a、图3b和图3c分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例三的折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图;

图4a、图4b和图4c分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例四的折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图;

图5a、图5b、图5c和图5d分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例五的基底层的折叠结构示意图、折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图;

图6a为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例一的折叠展开后的一反面结构示意图;

图6b为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例二的折叠展开后的一反面结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本发明之目的、特征及功效,借由下述具体的实施方式,对本发明做详细说明,但本发明并不仅仅限于此。

为解决现有技术的摩擦发电机分层组装困难,多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移而影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命,以及摩擦发电机不能稳定的接触分离的问题。

本发明提供了一种具有折叠式结构的摩擦发电机,包括:基底层、第一电极层和第二电极层;其中,基底层上具有第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线;根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后,基底层的第一侧表面上形成有第一组合摩擦层和第二组合摩擦层;第一组合摩擦层和与其相对的基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面;第二组合摩擦层和与其相对的基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面;第一电极层和第二电极层设置于基底层的第二侧表面上,第一电极层和/或第二电极层作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

具体地,第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为四块设置区域;第三折叠线将基底层上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域;根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后,基底层的第一侧表面的第一组合设置区域和第二组合设置区域拼对成第一组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置,基底层的第一侧表面的第三组合设置区域和第四组合设置区域拼对成第二组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置;基底层的第一侧表面的第三设置区域与第一组合摩擦层和/或第二组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面;第一电极层和第二电极层分别对应设置于基底层的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上,第一电极层和/或第二电极层作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

其中,基底层的形状可以是正方形、长方形、圆形等,本领域技术人员可以根据实际需要选择任意形状的基底层,此处不作限定。

为了使本领域技术人员更为清楚地理解本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机,下面通过实施例一至实施例五对本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机进行详细的介绍,但本发明并不仅限于此。

实施例一

图1a、图1b、图1c和图1d分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例一的基底层的折叠结构示意图、折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图。如图1a 至图1d所示,该具有折叠式结构的摩擦发电机包括:基底层1、第一电极层2 和第二电极层3。

其中,基底层1的形状为正方形,其上具有第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103;第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块正方形设置区域,即第一设置区域、第二设置区域、第三设置区域和第四设置区域;第三折叠线103将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域,即第一组合设置区域、第二组合设置区域、第三组合设置区域和第四组合设置区域。

应当理解的是,基底层1上的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面划分为形状及大小相同的四块正方形设置区域,即第一设置区域11、第二设置区域12、第三设置区域13和第四设置区域14,也同时将基底层1的第二侧表面划分为形状及大小相同的四块正方形设置区域,即第一设置区域21、第二设置区域22、第三设置区域(图中未标出)和第四设置区域(图中未标出),具体如图1b和图1c所示。同理,第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面上处于对角位置的第一设置区域11 和第二设置区域12进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域,即第一组合设置区域111、第二组合设置区域121、第三组合设置区域112和第四组合设置区域122,也同时将基底层1的第二侧表面上处于对角位置的第一设置区域21和第二设置区域22进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域(图中未标出)。

结合图1a至图1d,在根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层15与基底层1 的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层(图中未标出) 与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,此时,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层15和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面。

如图1c所示,第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上;且第一电极层2与第二电极层 3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

如图1a至图1d所示,在本实施例中,第一折叠线101与第二折叠线102 相互垂直相交,第一折叠线101和第一折叠线101与基底层1的一组无交点的边相互平行,第二折叠线102和第二折叠线102与基底层1的一组无交点的边相互平行,而第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且第三折叠线103和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,这样能够准确地保证将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域。

具体地,如图1a至图1d所示,在本实施例中,第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块正方形设置区域;第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且其和第一折叠线101 与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,从而将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域;根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层15与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层15和/或第二组合摩擦层与基底层1 的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面,此时,第一组合摩擦层15和第二组合摩擦层的形状及大小与基底层1的第三设置区域13和第四设置区域14的形状及大小都相同,即相同大小的正方形;第一电极层2 和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上,且第一电极层2与第二电极层3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。也就是说,本实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为正方形。

实施例二

图2a、图2b、图2c和图2d分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例二的基底层的折叠结构示意图、折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图。如图2a 至图2d所示,该具有折叠式结构的摩擦发电机包括:基底层1、第一电极层2 和第二电极层3。

其中,基底层1的形状为正方形,其上具有第一折叠线101、第二折叠线 102和第三折叠线103;第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形设置区域,即第一设置区域、第二设置区域、第三设置区域和第四设置区域;第三折叠线103将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域,即第一组合设置区域、第二组合设置区域、第三组合设置区域和第四组合设置区域。

应当理解的是,基底层1上的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形设置区域,即第一设置区域11、第二设置区域12、第三设置区域13和第四设置区域14,也同时将基底层1的第二侧表面划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形设置区域,即第一设置区域21、第二设置区域22、第三设置区域(图中未标出)和第四设置区域(图中未标出),具体如图2b和图2c 所示。同理,第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面上处于对角位置的第一设置区域11和第二设置区域12进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域,即第一组合设置区域111、第二组合设置区域121、第三组合设置区域112和第四组合设置区域122,也同时将基底层1的第二侧表面上处于对角位置的第一设置区域21和第二设置区域22进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域(图中未标出)。

结合图2a至图2d,在根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层15与基底层1 的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层(图中未标出) 与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,此时,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层15和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面。

如图2c所示,第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上;且第一电极层2与第二电极层 3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

如图2a至图2d所示,在本实施例中,第一折叠线101与第二折叠线102 相互垂直相交,具体地,第一折叠线101和第二折叠线102为正方形基底层1 的两条对角线,而第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且第三折叠线103和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,这样能够准确地保证将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域。

具体地,如图2a至图2d所示,在本实施例中,第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形设置区域;第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且其和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,从而将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块等腰直角三角形组合设置区域;根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层 1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层15与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层 1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,基底层1 的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层15和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面,此时,第一组合摩擦层15和第二组合摩擦层的形状及大小与基底层1的第三设置区域13和第四设置区域14的形状及大小都相同,即相同大小的等腰直角三角形;第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上,且第一电极层2与第二电极层3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。也就是说,本实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为等腰直角三角形。

实施例三

图3a、图3b和图3c分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例三的折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图。如图3a至图3c所示,该具有折叠式结构的摩擦发电机包括:基底层1、第一电极层2和第二电极层3。

其中,基底层1的形状为长方形,其上具有第一折叠线101、第二折叠线 102和第三折叠线103;第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块长方形设置区域,即第一设置区域、第二设置区域、第三设置区域和第四设置区域;第三折叠线103将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域,即第一组合设置区域、第二组合设置区域、第三组合设置区域和第四组合设置区域,这四块组合设置区域中处于对角位置的任意两块组合设置区域的形状及大小相同。

应当理解的是,基底层1上的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面划分为形状及大小相同的四块长方形设置区域,即第一设置区域11、第二设置区域12、第三设置区域13和第四设置区域14,也同时将基底层1的第二侧表面划分为形状及大小相同的四块长方形设置区域,即第一设置区域21、第二设置区域22、第三设置区域(图中未标出)和第四设置区域(图中未标出),具体如图3a和图3b所示。同理,第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面上处于对角位置的第一设置区域11 和第二设置区域12进一步划分为四块组合设置区域,即第一组合设置区域111、第二组合设置区域121、第三组合设置区域112和第四组合设置区域122,(其中,第一组合设置区域111与第四组合设置区域122的形状及大小相同,第二组合设置区域121与第三组合设置区域的形状及大小相同),也同时将基底层1 的第二侧表面上处于对角位置的第一设置区域21和第二设置区域22进一步划分为四块组合设置区域(图中未标出)。

结合图3a至图3c,在根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层(图中未标出) 与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层 (图中未标出)与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,此时,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面。

如图3b所示,第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上;且第一电极层2与第二电极层3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

如图3a至图3c所示,在本实施例中,第一折叠线101与第二折叠线102 相互垂直相交,第一折叠线101和第一折叠线101与基底层1的一组无交点的边相互平行,第二折叠线102和第二折叠线102与基底层1的一组无交点的边相互平行,而第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且第三折叠线103和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,这样能够准确地保证将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域,并且保证该四块组合设置区域中处于对角位置的任意两块组合设置区域的形状及大小相同,即第一组合设置区域111与第四组合设置区域122的形状及大小相同,第二组合设置区域121与第三组合设置区域112的形状及大小相同。

具体地,如图3a至图3c所示,在本实施例中,第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块长方形设置区域;第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且其和第一折叠线101 与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,从而将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域,且该四块组合设置区域中处于对角位置的任意两块组合设置区域的形状及大小相同;根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域 111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112 和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面,此时,第一组合摩擦层和第二组合摩擦层的形状及大小与基底层1的第三设置区域13和第四设置区域14的形状及大小都相同,即相同大小的长方形;第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1 的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上,且第一电极层2与第二电极层3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

实施例四

图4a、图4b和图4c分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例四的折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图。如图4a至图4c所示,该具有折叠式结构的摩擦发电机包括:基底层1、第一电极层2和第二电极层3。

其中,基底层1的形状为长方形,其上具有第一折叠线101、第二折叠线 102和第三折叠线103;第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为四块设置区域,即第一设置区域、第二设置区域、第三设置区域和第四设置区域,且该四块设置区域中处于对角位置的任意两块设置区域的形状及大小相同;第三折叠线103将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块组合设置区域,即第一组合设置区域、第二组合设置区域、第三组合设置区域和第四组合设置区域。

应当理解的是,基底层1上的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面划分为四块设置区域,即第一设置区域 11、第二设置区域12、第三设置区域13和第四设置区域14,该四块设置区域中处于对角位置的任意两块设置区域的形状及大小相同(即第一设置区域111 与第二设置区域121的形状及大小相同,第三设置区域112与第四设置区域122 的形状及大小相同),也同时将基底层1的第二侧表面划分为四块设置区域,即第一设置区域21、第二设置区域22、第三设置区域(图中未标出)和第四设置区域(图中未标出),该四块设置区域中处于对角位置的任意两块设置区域的形状及大小相同(即第一设置区域21与第二设置区域22的形状及大小相同,第三设置区域与第四设置区域的形状及大小相同),具体如图4a和图4b 所示。同理,第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面上处于对角位置的第一设置区域11和第二设置区域12进一步划分为形状及大小相同的四块组合设置区域,即第一组合设置区域111、第二组合设置区域121、第三组合设置区域112和第四组合设置区域122,也同时将基底层1的第二侧表面上处于对角位置的第一设置区域21和第二设置区域22进一步划分为形状及大小相同的四块组合设置区域(图中未标出)。

结合图4a至图4c,在根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层(图中未标出) 与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层 (图中未标出)与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,此时,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面。

如图4b所示,第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上;且第一电极层2与第二电极层 3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

如图4a至图4c所示,在本实施例中,第一折叠线101与第二折叠线102 相互垂直相交,且第一折叠线101与第二折叠线102的交点经过长方形基底层的平面的中心点,而第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且第三折叠线103和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,这样能够准确地保证将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块组合设置区域。

具体地,如图4a至图4c所示,在本实施例中,第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为四块设置区域,且该四块设置区域中处于对角位置的任意两块设置区域的形状及大小相同;第三折叠线103经过第一折叠线101 与第二折叠线102的交点,且其和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,从而将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块组合设置区域;根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域 14相对设置,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层和/ 或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面,此时,第一组合摩擦层和第二组合摩擦层的形状及大小相同,基底层1的第三设置区域13和第四设置区域14的形状及大小相同;第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上,且第一电极层2与第二电极层3互不接触,第一电极层2和 /或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

实施例五

图5a、图5b、图5c和图5d分别为本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机的实施例五的基底层的折叠结构示意图、折叠展开后的正面结构示意图、折叠展开后的反面结构示意图和折叠展开后的侧面结构示意图。如图5a 至图5d所示,该具有折叠式结构的摩擦发电机包括:基底层1、第一电极层2 和第二电极层3。

其中,基底层1的形状为圆形,其上具有第一折叠线101、第二折叠线102 和第三折叠线103;第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块扇形设置区域,即第一设置区域、第二设置区域、第三设置区域和第四设置区域;第三折叠线103将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块扇形组合设置区域,即第一组合设置区域、第二组合设置区域、第三组合设置区域和第四组合设置区域。

应当理解的是,基底层1上的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面划分为形状及大小相同的四块扇形设置区域,即第一设置区域11、第二设置区域12、第三设置区域13和第四设置区域14,也同时将基底层1的第二侧表面划分为形状及大小相同的四块扇形设置区域,即第一设置区域21、第二设置区域22、第三设置区域(图中未标出) 和第四设置区域(图中未标出),具体如图5b和图5c所示。同理,第三折叠线103不仅将基底层1的第一侧表面上处于对角位置的第一设置区域11和第二设置区域12进一步划分为形状及大小相同的四块扇形组合设置区域,即第一组合设置区域111、第二组合设置区域121、第三组合设置区域112和第四组合设置区域122,也同时将基底层1的第二侧表面上处于对角位置的第一设置区域21和第二设置区域22进一步划分为形状及大小相同的四块扇形组合设置区域(图中未标出)。

结合图5a至图5d,在根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层15与基底层1 的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层(图中未标出) 与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,此时,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层15和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面。

如图5c所示,第一电极层2和第二电极层3分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上;且第一电极层2与第二电极层 3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。

如图5a至图5d所示,在本实施例中,第一折叠线101与第二折叠线102 相互垂直相交,且第一折叠线101与第二折叠线102的交点与圆形基底层1的圆心重合,而第三折叠线103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且第三折叠线103和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,这样能够准确地保证将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块扇形组合设置区域。

具体地,如图5a至图5d所示,在本实施例中,第一折叠线101和第二折叠线102将基底层1划分为形状及大小相同的四块扇形设置区域;第三折叠线 103经过第一折叠线101与第二折叠线102的交点,且其和第一折叠线101与第二折叠线102相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合,从而将基底层1上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为形状及大小相同的四块扇形组合设置区域;根据第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103朝向基底层1的第一侧表面折叠后,基底层1的第一侧表面的第一组合设置区域111和第二组合设置区域121拼对成第一组合摩擦层15与基底层1的第一侧表面的第三设置区域13相对设置,基底层1的第一侧表面的第三组合设置区域112和第四组合设置区域122拼对成第二组合摩擦层与基底层 1的第一侧表面的第四设置区域14相对设置,基底层1的第一侧表面的第三设置区域13与第一组合摩擦层15和/或第二组合摩擦层与基底层1的第一侧表面的第四设置区域14相互接触摩擦构成摩擦界面,此时,第一组合摩擦层15和第二组合摩擦层的形状及大小与基底层1的第三设置区域13和第四设置区域 14的形状及大小都相同,即相同大小的扇形;第一电极层2和第二电极层3 分别对应设置于基底层1的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上,且第一电极层2与第二电极层3互不接触,第一电极层2和/或第二电极层3作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。也就是说,本实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为扇形。

此外,实施例一至实施例五中的任一实施例还具有四种可选实施方式,也就是说,下面的介绍的四种可选实施方式可以应用在实施例一至实施例五中的任意一种中。在第一种可选实施方式中,实施例一至实施例五中的任一实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机还进一步包括:第一摩擦层和/或第二摩擦层;第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域13上,第一摩擦层与第一组合摩擦层相对设置,且第一摩擦层与第一组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面;第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域14上,第二摩擦层与第二组合摩擦层相对设置,且第二摩擦层与第二组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。

应当理解的是,该种可选实施方式可以在实施例一至实施例五中的任一实施例的基础上仅进一步设置第一摩擦层,此时,第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域13上,第一摩擦层与第一组合摩擦层相对设置,且第一摩擦层与第一组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述;也可以在实施例一至实施例五中的任一实施例的基础上仅进一步设置第二摩擦层,此时,第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域14上,第二摩擦层与第二组合摩擦层相对设置,且第二摩擦层与第二组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述;还可以在实施例一至实施例五中的任一实施例的基础上进一步设置第一摩擦层和第二摩擦层,此时,第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域13上,第一摩擦层与第一组合摩擦层相对设置,且第一摩擦层与第一组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面,而第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域14上,第二摩擦层与第二组合摩擦层相对设置,且第二摩擦层与第二组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述。

在第二种可选实施方式中,实施例一至实施例五中的任一实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括:第三摩擦层和/或第四摩擦层;第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上,第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置,且第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面;第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上,第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置,且第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面。

应当理解的是,该种可选实施方式可以在实施例一至实施例五中的任一实施例的基础上仅进一步设置第三摩擦层,此时,第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上,第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置,且第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述;也可以在实施例一至实施例五中的任一实施例的基础上仅进一步设置第四摩擦层,此时,第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上,第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置,且第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述;还可以在实施例一至实施例五中的任一实施例的基础上进一步设置第三摩擦层和第四摩擦层,此时,第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上,第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置,且第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面;第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上,第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置,且第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述。

在第三种可选实施方式中,实施例一至实施例五中的任一实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括:第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和第四摩擦层;第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域13上,第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域14上,第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上,第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上,第一摩擦层与第三摩擦层相对设置,第四摩擦层与第二摩擦层相对设置,此时,第一摩擦层与第三摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面,第四摩擦层与第二摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述。

若将第三种可选实施方式应用于实施例一至实施例五中的任一实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机,其工作原理为:当该具有折叠式结构的摩擦发电机有压力作用时,具有折叠式结构的摩擦发电机中的第一摩擦层与第三摩擦层表面相互摩擦产生静电荷,静电荷的产生会使第一电极层2和第二电极层3 之间的电容发生改变,从而导致第一电极层2和第二电极层3之间出现电势差。当该具有折叠式结构的摩擦发电机的各层恢复到原来状态时,这时形成在第一电极层2和第二电极层2之间的内电势消失,此时已平衡的第一电极层2和第二电极层3之间将再次产生反向的电势差。通过反复摩擦和恢复,就可以在外电路中形成周期性的交流电信号。本发明的其他实施例及可选实施方式的原理均可参照于此,此处不再赘述。

在第四种可选实施方式中,实施例一至实施例五中的任一实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括:第三电极层和/或第四电极层;第三电极层对应设置于基底层的第二侧表面的第一设置区域21上,第四电极层对应设置于基底层的第二侧表面的第二设置区域22上,且第一电极层2、第二电极层3、第三电极层和第四电极层彼此互不接触,此时,第一电极层2、第二电极层3、第三电极层和/或第四电极层作为本实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端,其他描述均与其所应用的实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机相同,此处不再赘述。

另外,本实施例的第四种可选实施方式不仅可以应用在实施例一至实施例五中的任一实施例的具有折叠式结构的摩擦发电机中,也可以应用在上述其他三种可选实施方式中,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

应当注意的是,第一电极层2和第二电极层3可以相互接触,也可以相互不接触,此处不作限定。当第一电极层2和第二电极层3相互接触时,第一电极层2和第二电极层3作为一个单电极使用;当第一电极层2与第二电极层3 互相不接触时,第一电极层2与第二电极层3作为两个单独的电极使用,当然,本领域技术人员也可以根据实际需要只选用第一电极层2和第二电极3其中的一个作为单电极使用,此处不作限定。此外,在包括第三电极层和/或第四电极层的可选实施方式中,对于第一电极层、第二电极层、第三电极层和第四电极层的使用方式与上述使用方式相同,此处不再赘述。

可选地,为了提高具有折叠式结构的摩擦发电机的发电量,在本发明的各个实施例及可选实施方式中,构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起阵列结构。本发明中的凸起阵列结构采用现有技术中的凸起阵列结构,且对凸起阵列结构中包含的凹陷和凸起的种类、数量不做限定,本领域技术人员可以灵活设置凸起阵列结构中所包含的凹陷和凸起的种类和数量,此处不做限定。例如:凸起阵列结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成,或者为多个带状结构按照几何排列设置在所述至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。其中,凸点形状可以为圆柱形、四棱柱形或四棱锥形等;带状结构可以按照井字、叉字、斑马线型、十字或口字的形状阵列排列。

此外,应当注意的是,在本发明的各个可选实施方式中,为了提高摩擦发电效果,任何构成摩擦界面的两个表面的材料优选为不同种类的材料,即具有电负性差异的材料。例如:若第一摩擦层与第一组合摩擦层相对的两个表面接触摩擦构成摩擦界面,那么,第一摩擦层与第一组合摩擦层的材料优选为不同种类的材料;若第二摩擦层与第二组合摩擦层相对的两个表面接触摩擦构成摩擦界面,那么,第二摩擦层与第二组合摩擦层的材料优选为不同种类的材料;若基底层的第三设置区域与第三摩擦层相对的两个表面接触摩擦构成摩擦界面,那么,基底层的第三设置区域与第三摩擦层的材料优选为不同种类的材料;若第四摩擦层与基底层的第四设置区域相对的两个表面接触摩擦构成摩擦界面,那么,第四摩擦层与基底层的第四设置区域的材料优选为不同种类的材料;若第一摩擦层与第三摩擦层相对的两个表面接触摩擦构成摩擦界面,那么,第一摩擦层与第三摩擦层的材料优选为不同种类的材料;若第二摩擦层与第四摩擦层相对的两个表面接触摩擦构成摩擦界面,那么,第二摩擦层与第四组合摩擦层的材料优选为不同种类的材料,其他情况,以此类推,此处不再赘述。

在本发明的各个实施例及可选实施方式中,基底层为具有一定硬度、可折叠性和弹性的材料,例如:基底层可以为柔性绝缘材料;基底层具体可以优选为聚对苯二甲酸乙二酯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚乙烯中的任意一种。

在本发明的各个实施例及可选实施方式中,设置第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层的方式有多种,如采用粘贴或印刷等方式中的任意一种将第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层设置在其对应的位置。

在本发明的各个实施例及可选实施方式中,第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层不仅可以选自高分子材料、金属或合金、铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜等,本领域技术人员可以选择任何能够摩擦发电的材料作为本发明的第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层来使用,此处不作限定。

当第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层选自高分子材料时,第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层可以选自聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、纤维素海绵、再生海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纤维、聚甲基,甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、甲醛苯酚、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、丙烯腈氯乙烯和聚乙烯丙二酚碳酸盐中的任意一种。

当第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层选自金属或合金时,第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和/或第四摩擦层可以选自金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒;合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金中的任意一种。

应当注意的是,在本发明的各个实施例及可选实施方式中,第三摩擦层可以使第一组合设置区域和第二组合设置区域固定成为一体结构,例如:采用一块第三摩擦层直接粘贴在拼对好的第一组合设置区域和第二组合设置区域上,使第一组合设置区域和第二组合设置区域固定为一体结构,两者直接不可以相对活动;第三摩擦层也可以分区域设置在第一组合设置区域和第二组合设置区域,即,在第三摩擦层设置在第一组合设置区域和第二组合设置区域后,第一组合设置区域和第二组合设置区域仍能够相对活动。同理,第四摩擦层设置在第三组合设置区域和第四组合设置区域上的方式相同,此处不再赘述。

此外,由于第一组合设置区域上的第三摩擦层和第三组合设置区域上的第四摩擦层都位于第一设置区域上,若第三摩擦层和第四摩擦层采用同种材料,则可以直接在第一设置区域上整块进行粘贴或印刷;同理,由于第二组合设置区域上的第三摩擦层和第四组合设置区域上的第四摩擦层都位于第二设置区域上,若第三摩擦层和第四摩擦层采用同种材料,则可以直接在第二设置区域上整块进行粘贴或印刷。本领域技术人员可以根据实际需要灵活选择设置方式,此处不作限定。

在本发明的各个实施例及可选实施方式中,设置第一电极层、第二电极层、第三电极层和/或第四电极层的方式有多种,如采用粘贴、化学沉积、等离子沉积、印刷或流延等方式中的任意一种将第一电极层和第二电极层分别对应设置于基底层的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上。

在本发明的各个实施例及可选实施方式中,第一电极层、第二电极层、第三电极层和/或第四电极层可以为铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金。其中,金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、锰、钼、钨或钒;合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金中的任意一种中的任意一种。

为了在第一电极层、第二电极层、第三电极层和/或第四电极层单独使用时相互不接触,本发明的各个实施例及可选实施方式中的第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线的宽度可以根据本领域技术人员进行选择,此处不作限定。具体地,图1c中的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103为宽度较小的折叠线,图6a中的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103 为宽度较粗的折叠线;图2c中的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103为宽度较小的折叠线,图6b中的第一折叠线101、第二折叠线102和第三折叠线103为宽度较粗的折叠线,其他各个实施例及可选实施方式以此类推,此处不再赘述。

在本发明中,第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层、第四摩擦层、第三电极层和第四电极层可以同时选择其中一种或多种的组合设置,本领域技术人员可以根据需要进行选择,此处不作限定。

此外,本发明的具有折叠式结构的摩擦发电机不仅可以单独使用,还可以多个同时使用,当为多个具有折叠式结构的摩擦发电机,多个具有折叠式结构的摩擦发电机可以利用导线等通过串联和/或并联的方式连接使用,当然,多个具有折叠式结构的摩擦发电机也能够自己单独使用。

本发明提供的具有折叠式结构的摩擦发电机,通过对具有一定硬度、可折叠性和弹性的基底层进行折叠设置以形成摩擦发电机的摩擦折叠式结构,不仅极大地降低了分层组装摩擦发电机的难度,还解决了多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移的问题,增加了摩擦发电机的稳定性,延长了摩擦发电机的使用寿命,同时,也通过该种摩擦折叠式结构实现了在无压力作用于摩擦发电机时的结构自动回弹效果,保证了摩擦发电机在接触分离过程中的稳定性。

本领域技术人员可以理解,虽然上述说明中,为便于理解,对方法的步骤采用了顺序性描述,但是应当指出,对于上述步骤的顺序并不作严格限制。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。

还可以理解的是,附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的,表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的,作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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