1.一种利用重力场的变化进行发电的纳米发电机,其特征在于,所述发电机包括一个或多个发电单元,一个所述发电单元的主体结构包括高敏型的板式压电复合材料、纳米线和纳米悬球,所述纳米悬球通过所述纳米线悬挂于所述板式压电复合材料的下表面,至少与所述纳米悬线的悬挂位置相对应的,所述板式压电复合材料的上下表面均设有导电基底。
2.根据权利要求1所述的纳米发电机,其特征在于,一个或多个所述发电单元的主体结构设置于真空腔体中。
3.根据权利要求1或2所述的纳米发电机,其特征在于,所述板式压电复合材料由锆钛酸铅和聚偏氟乙烯的混合料制备而成;优选的,所述混合料中锆钛酸铅的质量分数为5~25%。
4.根据权利要求1~3任一项所述的纳米发电机,其特征在于,所述纳米悬球的直径大小与所述纳米线长度之比为1:3~20;
和/或,所述纳米线的长度为200nm~600um,一个所述发电单元的主体结构中所述板式压电复合材料的面积为1~4mm2,所述板式压电复合材料的厚度为100um~1000um。
5.根据权利要求3或4所述的纳米发电机,其特征在于,所述纳米线和纳米悬球的材质与所述板式压电复合材料的材质相同。
6.根据权利要求1~5任一项所述的纳米发电机,其特征在于,上下导电基底的表面均设有电极,所述电极上连接导线。
7.根据权利要求1~6任一项所述的纳米发电机,其特征在于,多个所述发电单元以并联的方式连接。
8.权利要求1~7任一项所述纳米发电机的制备方法,其特征在于,其中,一个所述发电单元的主体结构的制备包括:
通过干法刻蚀在所述板式压电复合材料的上表面或下表面加工出所述纳米线和所述纳米悬球;
在所述板式压电复合材料上下表面设置导电基底;
在所述上下导电基底的表面分别设置电极,在所述电极上连接导线,得发电单元主体结构。
9.根据权利要求8所述的制备方法,其特征在于,一个所述发电单元的制备还包括如下步骤:将所述发电单元主体结构置于密封腔体中,抽真空。
10.权利要求1~7任一项所述的纳米发电机的制备方法,其特征在于,多个发电单元的制备包括:
1)取大面积的所述板式压电复合材料,垂直于所述板式压电复合材料的表面进行不完全切割,在切割出来的凹槽中填充环氧树脂;
2)垂直于所述板式压电复合材料的表面,与步骤1)中所述的切割的线呈30~150度夹角,再次进行不完全切割,在切割出来的凹槽中填充环氧树脂,得到多个矩阵式排列的所述板式压电复合材料;
3)在每个所述板式压电式复合材料的一个表面通过刻蚀法加工出所述纳米线和所述纳米悬球;
4)在每个所述板式压电复合材料上下表面设置导电基底;在所述上下导电基底的表面设置电极,在所述电极上连接导线,得多个所述发电单元的主体结构;
5)将多个所述发电单元的主体结构置于密封腔体中,抽真空。