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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。
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公开(公告)号：CN103346695A
公开(公告)日：2013-10-09
申请号：CN201310297913.X
申请日：2013-07-15
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及微加工与微能源领域，具体涉及一种r型复合式微纳发电机，由可从完全释放状态变换为完全压缩状态的两组结构组成，结构一由压电薄膜及压电薄膜两侧的压电薄膜电极组成；结构二由薄膜及在薄膜一侧的电极组成，所述结构二中的薄膜与结构一中的任意一侧的压电薄膜电极相对，本发明提供的压电摩擦复合式微纳发电机的优点在于：实现了二者的优势互补，实现了高输出电压与高充电能力；将压电微纳发电机置于具有微纳复合结构的摩擦衬底上，通过摩擦产生的电荷影响压电输出，实现了压电性能的提升；摩擦上表面采用具有纳米结构的金属材料，摩擦下表面采用具有微纳复合结构的柔性聚合物材料，提高了表面粗糙度，极大增加了摩擦的有效面积。
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公开(公告)号：CN103337985A
公开(公告)日：2013-10-02
申请号：CN201310293792.1
申请日：2013-07-12
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及MEMS集成加工技术领域，特别涉及一种基于横向摩擦的单表面摩擦发电机及其制备方法，通过两组相同结构相对、相互水平摩擦组成，其中，所述结构包含五层，最外层为导电层，与导电层相邻的为薄膜层，薄膜层另一侧设有薄膜纳米结构层，薄膜纳米结构层另一侧设有金属电极，金属电极另一侧设有金属电极纳米结构层；本发明的优势在于：同传统的竖直方向的两层薄膜发电机相比，该单层结构利用了水平方向的摩擦力，而且电极输出在同一平面，有利于后续的加工与集成，本发明提出的纳米发电机及其制备方法工艺简单、成本低、产率高、可批量生产，易于集成加工且所提出新型结构有效的利用了自然界中水平方向的摩擦。
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公开(公告)号：CN103178744A
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201310099750.4
申请日：2013-03-26
Applicant: 北京大学
IPC: H02N1/04
Abstract: 本发明涉及一种基于压电摩擦电磁的复合纳米发电机，在转子外侧相对应位置上设置有一对突起的扣罩式摩擦层。在外壳内侧相对应位置上设置有一对突起的扣罩式压电层。在外壳内侧设置有相对应的一对磁极。本发明将基于压电的能量采集方式的高电量特性，与基于摩擦的能量采集方式的高电压特性，以及基于电磁的能量采集方式的连续高输出特性相结合。本发明在摩擦材料表面制备了微纳米阵列结构，极大地提高了摩擦效率和有效摩擦面积，从而极大地提高了输出。本发明利用转子转动同时实现压电输出、摩擦输出和电磁输出，从而可以轻松地采集风能和水能，提供了一种新型的从大自然采集能量的方式。本发明加工工艺简单，成本低廉，产率高，易于产业化。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103023371A
公开(公告)日：2013-04-03
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: 本发明公开了一种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。
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公开(公告)号：CN105186600B
公开(公告)日：2017-11-24
申请号：CN201510497749.6
申请日：2015-08-13
Applicant: 北京大学
Abstract: 一种无线自供能充电服，属于无线能量传输技术领域。当衣物之间或者衣物与外界摩擦时会产生摩擦电荷，摩擦电荷的相对运动会在电极上产生感应电流，这些电能被电极捕获并通过无线传输的方式传递给接收电极并对待充电设备进行充电。包含辅助能量采集电极、发射电极、接收电极以及外部衣物，发射电极靠近充电位置，接收电极位于待充电设备上，并与待充电设备用导线连接。本发明具有能量采集供功能，无须外部供电,相较于传统充电装置充电空间不受限制。可在用户无意识中完成充电过程，不需要额外操作，极大简化了充电过程，制作工艺简单，成本低，有利于大规模生产。在便携式电子设备和可穿戴设备方面有良好的应用前景。
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公开(公告)号：CN104779832B
公开(公告)日：2017-07-21
申请号：CN201510138207.X
申请日：2015-03-26
Applicant: 北京大学
IPC: H02N1/04
Abstract: 本发明公开了一种高性能的摩擦发电机及其制备方法，该摩擦发电机包括依次层叠的聚合物薄膜和导电电极，以及依次层叠的聚合物绝缘层、导电电极和聚合物薄膜。该摩擦发电机的制备方法为利用单步氟碳等离子体处理工艺，在聚合物表面形成微纳结构，同时进行化学改性，从而极大的增强了被处理材料的摩擦带电能力。本发明摩擦发电机制备方法简单，易于大规模生产，并可有效的提高摩擦式发电机的输出性，具备为可穿戴设备、微型电子器件供电的能力。
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公开(公告)号：CN103546058B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201310517077.1
申请日：2013-10-28
Applicant: 北京大学
Abstract: 本发明涉及微能源领域，具体涉及一种基于电磁与摩擦原理的复合式发电机，包含外壳及外壳内从上到下设有的顶部质量块、顶部永磁体、摩擦层、金属线圈、底部永磁体，外壳呈圆筒形，顶部质量块、顶部永磁体、摩擦层、金属线圈、底部永磁体均呈圆柱形，金属线圈外包裹有薄膜，本发明优点在于：本发明可作为传统电池的替代品为低功耗电子器件供能；实现了电磁式发电机与摩擦式发电机的优势互补，提高了发电机的能量转化效率；可靠性更强，分离速度更快；简化了器件的结构，有利于大规模生产。
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