基于压电超级电容器的自充电能量装置及其制作方法

    公开(公告)号:CN105553066B

    公开(公告)日:2018-05-29

    申请号:CN201610006934.5

    申请日:2016-01-05

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明实施例提供了一种基于压电超级电容器的自充电能量装置及其制作方法。该装置包括:压电薄膜、柔性电极和固态电解质;当压电薄膜的外表面接受到外界施加的应力后,在压电薄膜的上下表面间产生极化电荷,对固态电解质中离子电荷进行吸引;固态电解质设置在所述压电薄膜和柔性电极之间,当压电薄膜两侧产生极化电荷后,固态电解质中离子电荷被吸引产生定向移动,离子电荷向柔性电极迁移;柔性电极将固态电解质中定向移动的离子电荷存储在柔性电极与固态电解质之间。本发明的装置集成能量的产生与存储为一体,将压电型纳米发电机与柔性超级电容器有效地集成起来,并且具有能量转换效率高,存储容量高,器件柔性好等优点。

    电子皮肤结构和电子皮肤结构的自驱动模拟定位方法

    公开(公告)号:CN107479690A

    公开(公告)日:2017-12-15

    申请号:CN201710475906.2

    申请日:2017-06-21

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明提供了一种电子皮肤结构和电子皮肤结构的自驱动模拟定位方法。该电子皮肤结构包括:衬底层、点电极。该方法包括:当物体接触衬底表面时,在物体和衬底表面产生等量异种电荷;当物体离开衬底时,等量异种电荷在点电极上感应出电荷;根据过程中流过各个点电极的感应电流的大小或输出电压的相对大小,按照设定的拟合算法对所述物体和所述衬底表面之间的接触点在衬底表面的位置进行定位。本发明立足于电子皮肤结构的设计和改进,通过引入新材料和模拟定位测量的方法,降低电子皮肤结构的生产成本、并在定位精度上做了提高。

    一种基于双轴预拉伸的可拉伸电极制备方法

    公开(公告)号:CN106847688A

    公开(公告)日:2017-06-13

    申请号:CN201710018986.9

    申请日:2017-01-11

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: H01L21/28506 H01L21/28

    Abstract: 本发明提供了一种基于双轴预拉伸的可拉伸电极制备方法,该方法包括可拉伸衬底材料、双轴预拉伸、导电材料淀积和预拉伸恢复;所述的可拉伸衬底材料是在承受外力的情况下易发生形变而不容易断裂的材料;所述的双轴预拉伸是对可拉伸衬底材料施加两个垂直方向的外力,使之发生双轴形变的过程;所述的导电材料淀积是利用物理、化学方法在预拉伸的衬底上制备导电薄膜的过程;所述拉伸恢复是在淀积导电材料之后,卸去衬底材料的外部载荷使衬底材料恢复到原来尺寸的过程。本发明提出的导电电极制备方法实现了高可拉伸性,高电导率,高稳定性和低成本的电极材料的制备,并且在很大的拉伸程度下具备良好的导电性能,拓展了导电材料的应用范围。

    可拉伸摩擦发电机和制备方法

    公开(公告)号:CN106655875A

    公开(公告)日:2017-05-10

    申请号:CN201610910635.4

    申请日:2016-10-19

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明实施例提供了一种可拉伸摩擦发电机和制备方法。所述可拉伸摩擦发电机包括:可拉伸衬底、第一可拉伸电极、第二可拉伸电极、由第一可拉伸摩擦材料组成的正极性摩擦层、由第二可拉伸摩擦材料组成的负极性摩擦层;其中,所述第一可拉伸电极和所述第二可拉伸电极间隔设置在所述可拉伸衬底上面,所述正极性摩擦层位于所述第一可拉伸电极之上;所述负极性摩擦层位于所述第二可拉伸电极之上。本发明结构简单、制作方便。

    一种级联结构发电机
    65.
    发明授权

    公开(公告)号:CN103944443B

    公开(公告)日:2016-09-07

    申请号:CN201310022144.2

    申请日:2013-01-21

    Inventor: 张海霞 唐伟 孟博

    CPC classification number: H02N1/04

    Abstract: 本发明公开了一种级联结构发电机。包括多个震动发电机,震动发电机包括拱形摩擦单元1、拱形摩擦单元2,拱形摩擦单元1内侧凹形表面与拱形摩擦单元2内侧凹形表面分别作为摩擦面相对放置,拱形摩擦单元1的外侧凸形表面设有一电极兼支撑材料层,拱形摩擦单元2的外侧凸形表面设有一电极兼支撑材料层;包括若干组与震动发电机的电极兼支撑材料层匹配的第一几何互补形摩擦单元、第二几何互补形摩擦单元;连接两震动发电机的第一几何互补形摩擦单元以及与其连接的电极兼支撑材料层、第二几何互补形摩擦单元以及与其连接的电极兼支撑材料层构成一与震动发电机互补的震动发电机。本发明大大提高发电机的输出电压,有效提高对环境能量的收集和利用。

    一种单摩擦表面微型发电机及其制造方法

    公开(公告)号:CN103973154B

    公开(公告)日:2016-07-06

    申请号:CN201310032306.0

    申请日:2013-01-28

    Inventor: 张海霞 孟博 唐伟

    CPC classification number: H02N1/04

    Abstract: 本发明公开了一种单摩擦表面微型发电机及其制造方法。本发明发电机包括一绝缘基底,所述绝缘基底上表面设有表面摩擦结构层,所述绝缘基底下表面设有第一感应电极,第二感应电极;其中,第一感应电极与作为摩擦表面的表面摩擦结构层位置对应,第二感应电极位于第一感应电极外围且与第一感应电极绝缘分隔。本发明的发电机应用范围广,且制造方法工艺简单、高效、成本低、成品率高。

    一种微型摩擦式能量采集器及其制备方法

    公开(公告)号:CN103523743B

    公开(公告)日:2016-06-29

    申请号:CN201310517933.3

    申请日:2013-10-28

    Abstract: 本发明涉及MEMS集成加工技术领域,特别涉及一种微型摩擦式能量采集器及其制备方法,包括硅质量块及硅质量块上设有的底电极、摩擦材料、上电极;底电极通过溅射、光刻、腐蚀工艺加工并图形化,摩擦材料通过化学气相沉积制备,底电极与摩擦材料接触并相互摩擦,上电极通过溅射、光刻、腐蚀工艺加工并图形化;本发明的优势在于:本发明无需外加电源、无需制备驻极体,解决了传统静电式能量采集器的不足之处;本发明采用MEMS微加工工艺批量化生产,成本低、产量大、可控性好、适于商业生产与应用。

    采用微纳加工技术来制备电磁式能量采集器的方法

    公开(公告)号:CN103011061B

    公开(公告)日:2016-02-17

    申请号:CN201210551994.7

    申请日:2012-12-18

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 本发明涉及微机械系统制造领域,具体涉及微纳米加工技术领域,尤其涉及一种可集成化加工的振动能量采集器的制造方法,包括任选的处理基底;电镀Cu线圈;电镀Cu支撑柱;电镀Cu振动板与折形梁;电镀永磁体阵列;去胶,去种子层切割得到电磁式能量采集器。这种能量采集器能够通过线圈的串联来提高输出电压。通过永磁体CoNiMnP合金的制备可以实现整体集成化加工的要求。同时新结构的设计使得能量采集器的输出电压有较大的提升,使得采集能量的效率得到了极大的提升。同时,通过改变永磁体阵列的几何尺寸和摆放位置,也可以实现对能量采集器的优化。通过振动板与折形梁的厚度和长度的改变,可以实现对输出电压和谐振频率的改变。

    一种微纳集成发电机及其制备方法

    公开(公告)号:CN103023371B

    公开(公告)日:2015-04-29

    申请号:CN201210530458.9

    申请日:2012-12-10

    Applicant: 北京大学

    CPC classification number: H02N11/002 H02N1/04 Y10T29/49119

    Abstract: 本发明公开了微纳集成发电机及制备方法,结构包括导电层、PET层、PDMS层、微纳复合PDMS阵列和金属膜层,导电层制作于PET层表面;PET层为聚对苯二甲酸乙二醇酯;PDMS层为聚二甲基硅氧烷;微纳复合PDMS阵列制作于PDMS层表面。方法包括1)通过结合光刻和化学腐蚀或物理刻蚀,在基片上制作微米尺度结构;2)利用无掩膜优化深反应离子刻蚀工艺,在微米尺度结构表面上制作高密度高深宽比纳米尺度结构;3)利用PDMS铸膜转印工艺,调控工艺参数,以微纳复合阵列结构模具为模板;4)利用蒸发或溅射或化学气相沉积工艺,在PET层表面制作导电层;5)通过高温键合或常温物理施压,将PDMS层与PET层键合;6)将5)键合结构,金属膜层,5)键合结构,按依次顺序组装并封装。

    基于微纳集成加工技术的可植入三维减阻微流道及制备方法

    公开(公告)号:CN102627255B

    公开(公告)日:2015-01-14

    申请号:CN201210111375.6

    申请日:2012-04-16

    Applicant: 北京大学

    Abstract: 一种基于微纳集成加工技术的可植入三维减阻微流道及制备方法,利用无掩膜优化深反应离子刻蚀(DRIE)工艺,直接在硅基微米尺度沟槽各表面制备实现高密度高深宽比纳米森林结构,然后利用铸模方法将硅基微米尺度沟槽及其表面的纳米森林结构转移到PDMS上,再利用DRIE后处理工艺对PDMS进行表面物理化学处理,降低表面能,从而实现具有超疏水特性的PDMS三维减阻微流道。本发明可以极大地提高其面积体积比,降低表面能,从而使得微流道表面具有超疏水特性,实现优异减阻的效果,并可进一步提高其稳定超疏水特性,从而极大地提高其减阻效果,且工艺简单,成本低廉,易于产业化。

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