本發(fā)明涉及本發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及將摩擦效應(yīng)與磁電效應(yīng)耦合進(jìn)行發(fā)電的滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)：

隨著當(dāng)今世界全球經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源成為人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展中最具決定性的因素之一?？茖W(xué)家們已經(jīng)研究出各種各樣的技術(shù)從自然界中獲取能源，比如太陽(yáng)能，風(fēng)能，地?zé)崮?，潮汐能。在這些技術(shù)中，從外部環(huán)境獲取機(jī)械能是最廣泛出現(xiàn)的技術(shù)，這已經(jīng)吸引了科學(xué)家們巨大的興趣，并且由于在我們的生活環(huán)境中和工業(yè)生產(chǎn)中存在著巨量的機(jī)械能，這種技術(shù)被認(rèn)為是解決能源危機(jī)的一種有效的并且很有前途的途徑。我們?cè)谏钪械囊慌e一動(dòng)都是微小的能源，收集這些微小能源用于小型微電子、納電子器件的自驅(qū)動(dòng)供電，對(duì)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。

目前，基于摩擦效應(yīng)的納米發(fā)電機(jī)已有較多報(bào)道，兩個(gè)得失電子能力不同的摩擦材料在機(jī)械能作用下互相滑動(dòng)摩擦，在與兩個(gè)摩擦材料接觸設(shè)置的電極上會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，可以在外電路中形成電流輸出。但是，現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)化形式單一，效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的目的在于提供一種基于摩擦效應(yīng)和磁電效應(yīng)耦合的滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)，將機(jī)械能通過(guò)摩擦發(fā)電組件轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿耐瑫r(shí)，帶動(dòng)電磁感 應(yīng)組件的磁鐵部件和線圈部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感生電信號(hào),提高了現(xiàn)有摩擦發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)化效率。

(二)技術(shù)方案

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)，包括：摩擦發(fā)電組件和電磁感應(yīng)發(fā)電組件，其中，

所述摩擦發(fā)電組件包括：第一發(fā)電部件和第二發(fā)電部件，其中，第一發(fā)電部件包括第一摩擦件以及與第一摩擦件接觸設(shè)置的第一電極，第二發(fā)電部件包括第二摩擦件以及與第二摩擦件接觸設(shè)置的第二電極；

電磁感應(yīng)發(fā)電組件包括：磁鐵部件和線圈部件，所述磁鐵部件隨所述第一發(fā)電部件運(yùn)動(dòng)，所述線圈部件隨所述第二發(fā)電部件運(yùn)動(dòng)；

在外力作用下，所述第一發(fā)電部件與第二發(fā)電部件能夠互相滑動(dòng)，使所述第一摩擦件與第二摩擦件表面滑動(dòng)摩擦，所述第一摩擦件與第二摩擦件接觸的表面材料存在得失電子能力差異；在所述第一發(fā)電部件和第二發(fā)電部件帶動(dòng)下，所述磁鐵部件在所述線圈部件中的磁通量產(chǎn)生變化。

優(yōu)選的，所述第一摩擦件和第二摩擦件的材料為絕緣體材料、導(dǎo)體材料或者半導(dǎo)體材料；

所述絕緣體材料選自甲基硅氧烷、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氯醚、聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯腈、聚雙苯酚碳酸酯中的一種或幾種的疊加。

優(yōu)選的，所述第一摩擦件或者第二摩擦件的材料為導(dǎo)體材料，與導(dǎo)體材料接觸設(shè)置的電極省略。

優(yōu)選的，所述線圈部件為平面線圈。

優(yōu)選的，所述線圈部件的匝數(shù)大于2000匝。

優(yōu)選的，還包括第一基底，所述第一發(fā)電部件設(shè)置在所述第一基底上；

和/或，還包括第二基底，所述第二發(fā)電部件設(shè)置在所述第二基底上。

優(yōu)選的，所述磁鐵部件與第一發(fā)電部件設(shè)置在所述第一基底的同一側(cè)；或者，所述磁鐵部件與第一發(fā)電部件分別設(shè)置在所述第一基底的不同側(cè)；

所述線圈部件與第二發(fā)電部件設(shè)置在所述第二基底的同一側(cè)；或者，所述線圈部件與第二發(fā)電部件分別設(shè)置在所述第二基底的不同側(cè)。

優(yōu)選的，所述第一發(fā)電部件和第二發(fā)電部件之間通過(guò)彈性部件連接。

優(yōu)選的，所述彈性部件為彈簧，長(zhǎng)度大于30mm。

優(yōu)選的，所述第一摩擦件、第一電極和磁鐵部件均為薄層結(jié)構(gòu)；

第二摩擦件、第二電極和線圈部件均為薄層結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述第一摩擦件與第二摩擦件互相接觸的表面中，至少一個(gè)表面包括微納結(jié)構(gòu)；

所述微納結(jié)構(gòu)為納米線、納米棒、納米管、納米顆粒、納米溝槽、微米溝槽、納米錐、微米錐、納米球或微米球狀結(jié)構(gòu)，以及上述結(jié)構(gòu)形成的陣列。

優(yōu)選的，所述磁鐵部件與線圈部件在所述第一發(fā)電部件與第二發(fā)電部件互相滑動(dòng)的表面上的投影面積相當(dāng)。

優(yōu)選的，所述磁鐵部件包括多個(gè)磁鐵；和/或，所述線圈部件包括多個(gè)線圈。

優(yōu)選的，多個(gè)所述磁鐵尺寸相同，并且在所述第一發(fā)電部件相對(duì)于第二發(fā)電部件滑動(dòng)的方向上等間隔等間隔設(shè)置；

和/或，多個(gè)所述線圈尺寸相同，在第一發(fā)電部件相對(duì)于第二發(fā)電部件滑動(dòng)的方向上等間隔設(shè)置。

優(yōu)選的，所述磁鐵的間隔與線圈的間隔相等。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的復(fù)合納米發(fā)電機(jī)，在現(xiàn)有滑動(dòng)式摩擦發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)上，將電磁感應(yīng)發(fā)電組件的磁場(chǎng)部件和線圈部件分別設(shè)置在兩個(gè)能夠相對(duì)滑動(dòng)的發(fā)電部件上，在摩擦發(fā)電組件的兩個(gè)發(fā)電部件相互滑動(dòng)過(guò)程中，同時(shí)帶動(dòng)磁場(chǎng)部件和線圈部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此，第一發(fā)電部件和第二發(fā)電部件的一次相對(duì)運(yùn)動(dòng)，可以使摩擦發(fā)電組件在摩擦效應(yīng)作用下產(chǎn)生電信號(hào)，同時(shí)，線圈部件在電磁感應(yīng)效應(yīng)作用下也輸出電信號(hào)。復(fù)合納米發(fā)電機(jī)在一次動(dòng)作中通過(guò)不同效應(yīng)采集多種不同的能量，再通過(guò)一定方式使其協(xié)同為外部供電，可以達(dá)到互補(bǔ)增強(qiáng)的功效，從而更有效地為外界提供能源。

2、摩擦發(fā)電組件中的第一摩擦件、第一電極、第二摩擦件、第二電極的材料均為現(xiàn)有的材料，磁鐵部件和線圈部件為常用部件，并且價(jià)格低廉，本發(fā)明的復(fù)合納米發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制備方法簡(jiǎn)單，材料易于獲得，并且結(jié)構(gòu)低廉，有利于在利用機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊矫鎽?yīng)用推廣。

附圖說(shuō)明

通過(guò)附圖所示，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于顯示出本發(fā)明的主旨。另外，雖然本文可提供包含特定值的參數(shù)的示范，但參數(shù)無(wú)需確切等于相應(yīng)的值，而是可在可接受的誤差容限或設(shè)計(jì)約束內(nèi)近似于相應(yīng)的值。此外，以下實(shí)施例中提到的方向用語(yǔ)，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語(yǔ)是用來(lái)說(shuō)明并非用來(lái)限制本發(fā)明。

圖1和圖2為滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為彈簧連接活動(dòng)部件和固定部件實(shí)現(xiàn)滑動(dòng)的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為磁鐵部件和線圈部件中包括多個(gè)磁鐵和線圈的發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5和圖6為分別為一個(gè)具體發(fā)電機(jī)的摩擦發(fā)電組件和電磁感應(yīng)發(fā)電組件的輸出電信號(hào)測(cè)量結(jié)果。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

其次，本發(fā)明結(jié)合示意圖進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說(shuō)明，所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的復(fù)合發(fā)電機(jī)典型結(jié)構(gòu)參見圖1，包括摩擦發(fā)電組件和電磁感應(yīng)發(fā)電組件，其中，所述摩擦發(fā)電組件包括：第一發(fā)電部件1和第二發(fā)電部件2，其中，第一發(fā)電部件1包括第一摩擦件11以及與第一摩擦件11接觸設(shè)置的第一電極12，第二發(fā)電部件2包括第二摩擦件21以及與第二摩擦件21接觸設(shè)置的第二電極22；在外力F作用下，第一發(fā)電部件1與第二發(fā)電部件2能夠互相滑動(dòng)，使第一摩擦件11與第二摩擦件21表面互相滑動(dòng)摩擦，第一摩擦件11與第二摩擦件21接觸的表面材料存在得失電子能力差異。電磁感應(yīng)發(fā)電組件包括：磁鐵部件31和線圈部件32，其中，磁鐵部件31隨第一發(fā)電部件1運(yùn)動(dòng)(可以設(shè)置在第一發(fā)電部件1上)，線圈部件32隨第二發(fā)電部件2運(yùn)動(dòng)(可以設(shè)置在第二發(fā)電部件2上)；在第一發(fā)電部件1和第二發(fā)電部件2互相滑動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)磁鐵部件31和線圈部件32產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在線圈部件32中產(chǎn)生感應(yīng)電流。本實(shí)施例中，磁鐵部件31固定設(shè)置在第一電極12上，線圈部件32固定設(shè)置在第二電極22上。

由于第一摩擦件11和第二摩擦件21材料存在得失電子能力差異，根據(jù)摩擦效應(yīng)，將在兩個(gè)互相接觸的表面聚集不同的電荷，當(dāng)在摩擦發(fā)電組件的第一發(fā)電部件1或者第二發(fā)電部件2施加外力F時(shí)，第一摩擦件11與第二摩擦件21互相滑動(dòng)摩擦，互相接觸面積發(fā)生變化，并且使正負(fù)電荷分離，如圖1中所示，在第一電極12和第二電極22之間形成電勢(shì)差，進(jìn)而對(duì)外輸出電信號(hào)。另一方面，當(dāng)摩擦發(fā)電組件的兩個(gè)發(fā)電部件互相滑動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)磁鐵部件31和線圈部件32相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使穿過(guò)線圈部件32的磁通量變化，根據(jù)電磁效應(yīng)，磁通量的變化將會(huì)在線圈部件中產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸出電信號(hào)。只要在摩擦發(fā)電組件上施加外力F，使第一摩擦件11與第二摩擦件21表面往復(fù)滑動(dòng)摩擦，第一電極12和第二電極22之間就會(huì)對(duì)外輸出交流電信號(hào)；相應(yīng)的，在線圈部件32中產(chǎn)生感生電信號(hào)。本發(fā)明的滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)，可以將一個(gè)機(jī)械外力通過(guò)摩擦發(fā)電組件轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的同時(shí)，還可以同時(shí)在線圈部件中產(chǎn)生電磁感應(yīng)的電信號(hào)，也就是一次機(jī)械運(yùn)動(dòng)同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)電信號(hào)輸出，這樣的設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了能量轉(zhuǎn)化效率。

實(shí)現(xiàn)第一發(fā)電部件1與第二發(fā)電部件2之間相互滑動(dòng)可以有多種方式，例如將第一發(fā)電部件1固定，將第二發(fā)電部件2設(shè)置在往復(fù)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備上，也可以將兩個(gè)發(fā)電部件1和2分別設(shè)置在兩個(gè)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的其他部件上；或者通過(guò)其他可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)發(fā)電部件互相滑動(dòng)的其他機(jī)械結(jié)構(gòu)連接，具體的連接方式可以根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境決定，不作為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。

滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)還可以包括第一基底41和第二基底42，參見圖2，第一發(fā)電部件1設(shè)置在第一基底41上，第二發(fā)電部件2設(shè)置在第二基底42上，在外力F作用在第一基底或者第二基底上，使兩個(gè)發(fā)電部件的兩個(gè)摩擦件表面互相滑動(dòng)。磁鐵部件31設(shè)置在第一基底41上，線圈部件32設(shè)置在第二基底42上，即磁鐵部件31與第一發(fā)電部件(即第一摩擦件11和第一電極12)在第一基底41的相對(duì)兩側(cè)(上下表面)，線圈部件32與第二 發(fā)電部件(即第二摩擦件21和第二電極22)在第二基底42的相對(duì)兩側(cè)(上下表面)。

在其他實(shí)施例中，也可以將磁鐵部件31固定設(shè)置在第一電極12上，第一基底41設(shè)置在磁鐵部件31上；線圈部件32固定設(shè)置在第二電極22上，第二基底42設(shè)置在線圈部件32上。磁鐵部件31與第一發(fā)電部件(即第一摩擦件11和第一電極12)在第一基底42的同一側(cè)，線圈部件32與第二發(fā)電部件(即第二摩擦件21和第二電極22)在第二基底43的同一側(cè)。

第一基底41和第二基底42可以為柔性材料或者硬性材料，例如可以為玻璃或者亞克力等材料。

參見圖1，第一摩擦件11和第二摩擦件21可以為薄層結(jié)構(gòu)。相應(yīng)的，第一電極12和第二電極22也可以為薄層結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，第一摩擦件、第一電極和磁鐵部件均為薄層結(jié)構(gòu)，依次層疊設(shè)置；第二摩擦件、第二電極、第二緩沖層和線圈部件均為薄層結(jié)構(gòu)，依次層疊設(shè)置。

本發(fā)明中的磁鐵部件31可以為釹鐵硼、鋁鎳鈷、釤鈷、鐵氧體等磁鐵，優(yōu)選釹鐵硼磁鐵，線圈部件31優(yōu)選平面線圈。優(yōu)選地，線圈部件的匝數(shù)大于2000匝。

圖2中，磁鐵部件31固定設(shè)置在第一電極12上，第一基底41設(shè)置在磁鐵部件31上；線圈部件32固定設(shè)置在第二電極22上，第二基底43設(shè)置在線圈部件32上。磁鐵部件31與第一發(fā)電部件(即第一摩擦件11和第一電極12)在第一基底42的同一側(cè)，線圈部件32與第二發(fā)電部件(即第二摩擦件21和第二電極22)在第二基底43的同一側(cè)。

在其他實(shí)施例中，磁鐵部件31可以與第一發(fā)電部件設(shè)置在第一基底42的不同側(cè)，線圈部件32也可以與第二發(fā)電部件設(shè)置在第二基底43的不同側(cè)，參見圖4，磁鐵部件31設(shè)置在第一基底42的上表面，第一摩擦件11和第一 電極12設(shè)置在第一基底42的下表面；線圈部件32設(shè)置在第二基底43的下表面，第二摩擦件21和第二電極22設(shè)置在第二基底43的上表面。

第一基底41與第二基底42可以為平板狀或者套筒結(jié)構(gòu)，也可以為互相配合的其他形狀，例如圖3中所示的互相配合的一對(duì)柱形和凹槽，第一基底41為柱形，第二基底42為底端連接的凹槽結(jié)構(gòu)，第二基底42的底端與第一基底41的底端通過(guò)彈簧部件43連接，第一發(fā)電部件1和磁鐵部件31設(shè)置在第一基底41的柱形側(cè)面上形成可動(dòng)部件，第二發(fā)電部件2設(shè)置在第二基底42的內(nèi)側(cè)壁上，線圈部件32設(shè)置在第二基底42的外側(cè)壁上形成固定部件。優(yōu)選的，磁鐵部件31固定在第一基底(可動(dòng)部件)的下端，線圈部件32固定在第二基底(固定部件)的上端，使磁鐵與線圈對(duì)應(yīng)好，以獲得最大的磁電信號(hào)。第一電極12通過(guò)觸點(diǎn)B連接導(dǎo)線，第二電極22通過(guò)觸點(diǎn)A連接導(dǎo)線，線圈部件的輸出端C和D為測(cè)試觸點(diǎn)。當(dāng)外力作用在第一基底41(或者第一發(fā)電部件1)上施加壓力時(shí)，彈簧將受力壓縮，一方面，根據(jù)摩擦效應(yīng)，由于兩側(cè)材料的摩擦系數(shù)不同，將在兩個(gè)摩擦件表面產(chǎn)生不同的電荷，進(jìn)而在觸點(diǎn)A和B之間經(jīng)由外部輸出電路對(duì)外輸出電信號(hào)；另一方面，根據(jù)磁電效應(yīng)，穿過(guò)線圈部件32的磁通量會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而在線圈部件的兩輸出端C和D產(chǎn)生電位差，實(shí)現(xiàn)對(duì)外輸出。只要對(duì)可動(dòng)部件間隔性施加壓力，使其不斷上下震蕩，就會(huì)在觸點(diǎn)A和B之間、輸出端C和D之間持續(xù)對(duì)外輸出電信號(hào)。

優(yōu)選地，彈性部件43的可變形范圍大于30cm。

摩擦發(fā)電組件中，第一摩擦件11和第二摩擦件21互相接觸的表面的材料存在得失電子能力差異，可以為半導(dǎo)體、導(dǎo)體和絕緣體材料。優(yōu)選的，所述絕緣材料為聚合物絕緣材料，可以選自甲基硅氧烷、聚酰亞胺、聚乙烯、聚丙烯、聚異丁烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚氯醚、 聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇縮丁醛、聚丙烯腈、聚雙苯酚碳酸酯中的一種或幾種的疊加。

優(yōu)選地，第一摩擦件11與第二摩擦件21互相接觸的表面中，至少一個(gè)表面包括微納納結(jié)構(gòu)，所述微納結(jié)構(gòu)可以為納米線、納米棒、納米管、納米顆粒、納米溝槽、微米溝槽、納米錐、微米錐、納米球和微米球狀結(jié)構(gòu)，以及上述結(jié)構(gòu)形成的陣列。優(yōu)選的，所述納米線、納米棒、納米管、納米溝槽、微米溝槽、納米錐、微米錐等結(jié)構(gòu)可以通過(guò)硅模板或刻蝕的方法制作。

第一摩擦件11與第二摩擦件21中的一個(gè)可以為絕緣材料，另一個(gè)為導(dǎo)體材料或者半導(dǎo)體材料。第一摩擦件11或第二摩擦件21為導(dǎo)體材料時(shí)，與摩擦件接觸的電極可以省略。參見圖3，第二摩擦件21為導(dǎo)體材料，可以省略第二電極，由第二摩擦件21同時(shí)充當(dāng)?shù)诙姌O。

第一電極12和第二電極22可以采用任意的導(dǎo)體材料，優(yōu)選為金屬材料，所述金屬材料選自金、鉑、銅、鋁、銀中的一種或者上述金屬形成的合金。第一電極12和第二電極22可以通過(guò)磁控濺射、蒸鍍和印刷打印技術(shù)來(lái)制作，但是為了組裝時(shí)工藝簡(jiǎn)單，成本低廉，也可以直接選用金屬薄片，如Al、Cu箔等。

磁鐵部件31與線圈部件32的尺寸要匹配好，使得線圈部件更有效地切割磁感線，輸出最大的電流。優(yōu)選的磁鐵部件31與線圈部件32在第一發(fā)電部件與第二發(fā)電部件互相滑動(dòng)的表面上的投影面積相當(dāng)。

參見圖4，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，磁鐵部件可以包括多個(gè)磁鐵301，多個(gè)磁鐵301互相間隔一定距離設(shè)置，多個(gè)磁鐵301可以相同也可以不相同。同樣的，線圈部件也可以包括多個(gè)線圈302，多個(gè)線圈302互相間隔一定距離設(shè)置，線圈302的尺寸和匝數(shù)可以相同也可以不相同，多個(gè)線圈的兩個(gè)輸出端可以進(jìn)行并聯(lián)或者串聯(lián)連接。這樣結(jié)構(gòu)的發(fā)電機(jī)，將一個(gè)機(jī)械外力通過(guò)摩擦發(fā)電組件轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)的同時(shí)，還可以同時(shí)在線圈部件中產(chǎn)生多個(gè)電磁 感應(yīng)的電信號(hào)，也就是一次機(jī)械運(yùn)動(dòng)同時(shí)產(chǎn)生多個(gè)電信號(hào)輸出，這樣的設(shè)計(jì)進(jìn)一步提高了能量轉(zhuǎn)化效率。

多個(gè)磁鐵301尺寸相同，并且在第一發(fā)電部件相對(duì)于第二發(fā)電部件滑動(dòng)的方向上等間隔設(shè)置，多個(gè)線圈302尺寸相同，并且在第一發(fā)電部件相對(duì)于第二發(fā)電部件滑動(dòng)的方向上等間隔設(shè)置，進(jìn)一步，磁鐵的間隔與線圈的間隔設(shè)置為相等，第一發(fā)電部件與第二發(fā)電部件互相滑動(dòng)時(shí)，可以出現(xiàn)多個(gè)磁鐵與多個(gè)線圈一一對(duì)應(yīng)的時(shí)刻，如圖4中所示。線圈302輸出的電信號(hào)周期一致、峰值統(tǒng)一；如果磁鐵與線圈的尺寸和間距不相同，線圈中輸出的電信號(hào)的周期和峰值不一致。

下面以一個(gè)具體的發(fā)電機(jī)為例，說(shuō)明本發(fā)明提供的發(fā)電機(jī)的工作過(guò)程。

切割一個(gè)長(zhǎng)60mm×寬17mm×厚5mm(兩個(gè)直徑為10mm的圓孔和兩個(gè)50mm*3mm長(zhǎng)方孔)和一個(gè)長(zhǎng)60mm×寬17mm×厚3mm的亞克力板，并將它們粘貼起來(lái)作為器件的底座。再切割一塊長(zhǎng)50mm×寬50mm×厚3mm的亞克力板并粘上Al金屬層后固定在底座上長(zhǎng)方孔中。再分別切割一塊長(zhǎng)50mm×寬50mm×厚3mm(帶有一個(gè)直徑為25mm的孔)和一塊長(zhǎng)50mm×寬50mm×厚0.6mm的亞克力板，將其粘起來(lái)并用膠帶在孔中固定線圈，并在另一側(cè)粘貼一層Al金屬層后固定在底座上的長(zhǎng)方孔中，形成第二基底上設(shè)置電極(摩擦件)的固定結(jié)構(gòu)(見圖3)。再切割兩塊長(zhǎng)45mm×寬17mm×厚3mm的亞克力板粘在兩塊相對(duì)的亞克力板之間來(lái)固定這兩塊亞克力板。再將兩根長(zhǎng)30mm的彈簧固定在底座上的圓孔。再分別切割一塊長(zhǎng)50mm×寬50mm×厚5mm(帶有一個(gè)直徑為35mm的圓孔)和兩塊長(zhǎng)50mm×寬50mm×厚3mm的亞克力板，將一塊長(zhǎng)35mm×寬35mm×厚5mm的磁鐵固定在帶孔的亞克力板上，并用其他兩塊亞克力板將其封裝起來(lái)，然后再分別在外側(cè)貼上Al金屬層(作為電極)和PTFE摩擦層(作為摩擦件)，并將其放在粘在底座上四塊亞克力板形成的凹槽中，當(dāng)其受到一定的壓力時(shí)，彈簧受力壓縮， 是兩側(cè)的摩擦層產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，并且封裝在亞克力板之間的線圈會(huì)切割磁感線，從而產(chǎn)生摩擦電信號(hào)和磁電信號(hào)。

對(duì)上述制備的滑動(dòng)式復(fù)合納米發(fā)電機(jī)的輸出性能進(jìn)行測(cè)試。對(duì)于摩擦發(fā)電組件，分別使用Stanford Research System生產(chǎn)的SR570和Keithely生產(chǎn)的6514測(cè)量觸點(diǎn)A和B間的電流輸出和電壓輸出，結(jié)果分別如圖5中的(a)和圖中5(b)所示,輸出電流為10-12微安，輸出電壓為50-60伏特。對(duì)于電磁感應(yīng)發(fā)電組件，使用Keithely生產(chǎn)的6514分別測(cè)量輸出端C和D間的電流和電壓輸出，結(jié)果分別如圖6中的(a)和圖6中的(b)所示，其中輸出電流約為2.2毫安，輸出電壓約為3伏特。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。