CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115987132A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211544022.5B29C69/00(2006.01)(22)申请日2022.12.01B01F33/82(2022.01)(71)申请人宁波大学地址315000浙江省宁波市江北区风华路818号宁波大学(72)发明人金育安罗敬之孔浩宇张明华杜建科(74)专利代理机构宁波甬致专利代理有限公司33228专利代理师李迎春(51)Int.Cl.H02N1/04(2006.01)B82Y40/00(2011.01)F26B23/00(2006.01)F26B5/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，包括以下步骤：将PCL颗粒倒入3D打印装置的料筒中，通过近场直写与熔融沉积成型至打印接收板一侧，得到具有两种图案的PCL薄膜；将PDMS与固化剂的混合液搅拌，倒入碳纳米管继续搅拌，再进行超声后得到混合溶液；将混合溶液涂覆在PCL薄膜上，随后进行抽真空处理；进行加热烘干，固化得到介电层，将薄膜表面的PCL去除，得到CNTs/PDMS介电层；在所述介电层的光滑面覆盖上铜箔作为一端电极，贴附一层PET作为保护层，另一侧覆盖铜箔后，得到另一电极，盖上PET，分别从两电极处引出导线连接负载，得到纳米发电机。本发明提供了一种制备要求低的纳米发电机的制备方法，能够制备综合性能好的纳米发电机。CN115987132ACN115987132A权利要求书1/1页1.一种CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将PCL颗粒倒入3D打印装置的料筒中，依次通过近场直写与熔融沉积成型至打印接收板一侧，所述接收板另一侧为光滑面，得到具有两种图案的PCL薄膜；将PDMS与固化剂的混合液置于磁力搅拌机上进行搅拌，进一步倒入碳纳米管，继续搅拌，再进行超声分散，得到混合溶液；S2：将所述步骤S1的所述混合溶液涂覆在所述的PCL薄膜上，随后对其进行抽真空处理，并置于恒温干燥箱中进行加热烘干；剥离所述打印接收板，固化后得到粘附PCL纤维的CNTs/PDMS介电层，再使用二氯甲烷溶液将薄膜表面的PCL去除，得到具有微结构的CNTs/PDMS介电层；S3：在所述步骤S2得到的所述介电层的光滑面覆盖上铜箔作为一端电极，再贴附一层PET作为保护层，另一侧直接覆盖铜箔后，得到另一端电极，进一步盖上PET作为保护层，分别从两电极处引出导线连接负载，完成封装，得到CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机。2.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述接收板为厚度为0.2mm的亚克力薄板。3.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述近场直写的条件为：施加电压为2.5‑3kV，施加气压为0.00‑0.01Mpa，纺丝针头直径为0.35mm，纺丝距离为3mm，纺丝层数为5层。。4.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述熔融沉积成型的条件为：无电压，施加气压为0.2‑0.3Mpa，针头直径为0.35mm，针头与接收板的距离为0.2mm，打印层数为1层。5.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述PDMS与所述固化剂的混合质量比为10:1。6.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述碳纳米管在所述混合液中的浓度为1％。7.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，所述继续搅拌，再进行超声分散的条件为：搅拌1h后，再进行20min的超声处理。8.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，烘干温度为50℃，烘干时间约为2h，再将薄膜浸泡在DCM溶液中1h。9.根据权利要求1所述的CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述使用二氯甲烷溶液将薄膜表面的PCL去除后还包括：将薄膜浸泡在二氯甲烷溶剂中1h。10.一种CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机，其特征在于：所述纳米发电机由权利要求1‑9任一项所述方法制备得到。2CN115987132A说明书1/4页CNTs/PDMS微结构摩擦纳米发电机及其制备方法技术领域[0001