基于逆向电润湿技术的发电地砖及制作、使用方法与流程

本发明涉及一种发电地砖，尤其涉及一种基于逆向电润湿技术的发电地砖及制作、使用方法。

背景技术：

目前，人在走路时脚起脚落的踩踏式发电装置，一般都采用压电材料作为发电体，通常其成本较贵且发电量很小；如果采用电磁感应原理发电则结构相对比较复杂而且容易损坏或踩踏时行程太大而容易绊脚。现有技术中这些踩踏发电装置在实际应用中由于各种弊端而难以普遍推广。

技术实现要素：

为解决现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖及制作、使用方法，其具有结构简单，维护方便等优点。

第一方面，本发明提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖，包括上、下基板，上、下电极层，上、下介电层，弹性元件、导电液滴阵列；所述上基板下面涂有上电极层、上电极层覆盖有上介电层，所述下基板上涂有下电极层、下电极层覆盖有下介电层，下介电层上布置着导电液滴阵列，上基板与下基板之间设有弹性元件。

优选的，所述上、下电极层连接一个外接电池作为偏置电压源。

优选的，所述上、下基板由塑料或无机非金属材料制成。

优选的，所述上、下电极层由固态金属单质或固态合金或导电无机物或导电有机物制成。

优选的，所述导电液滴阵列中的导电液滴由液态金属或液态合金或无机盐溶液或有机盐溶液或无机酸溶液或有机酸溶液或碱溶液或融熔盐类制成。

作为进一步优选的，上、下基板的厚度在100μm-3000μm之间，两基板的间隔为100μm-2000μm。

第二方面，本发明提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖的制作方法，包括：设置一对相互平行的上、下基板，上、下基板上分别涂有上、下电极层，所述上、下电极层上分别覆盖着上、下介电层，下介电层上布置着导电液滴阵列，弹性元件安装在上、下基板之间。

第三方面，本发明提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖的使用方法，包括：

s1：平行设置的上、下电极层与导电液滴阵列形成电容；

s2：在踩踏力的作用下，上基板作上下振动，上、下电极层以及导电液滴阵列之间所形成的电容容量大小发生改变，引起电容对外放电而形成电流，从而将踩踏的机械能转化成电能；

进一步的，上述方法还包括步骤s3：当上基板受到持续的踩踏作用时，就不断地将踩踏的机械能转化成电能而持续输出电流。

本发明由于采用以上技术方法，能够取得如下的技术效果：本申请具有结构简单，维护方便等优点。只需设置两平行的基板结构，通过踩踏作用改变两基板间的相对间距，进而改变两电极层所形成的电容容量的大小变化而引起电容的放电，实现了机械能到电能的转变。通过改变基板面积的大小、导电液滴阵列的数量及密度、以及设置发电基板的数目都可以达到调节输出功率的目的。

附图说明

为了更清楚的说明本发明的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明发电地砖结构示意图；

图2是本发明发电地砖侧视图。

图中序号说明：1、上基板；2、下基板；3、上电极层；4、下电极层；5、上介电层；6、下介电层；7、导电液滴阵列；8、弹性元件；9、偏置电压源。

具体实施方式

为使本发明的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：

实施例1

本实施例提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖，包括上、下基板，上、下电极层，上、下介电层，弹性元件8、导电液滴阵列7；所述上基板1下面涂有上电极层3、上电极层3覆盖有低表面能的上介电层5，所述下基板2上涂有下电极层4、下电极层4覆盖有下介电层6，下介电层6上布置着导电液滴阵列7，上基板1与下基板2之间设有弹性元件8；所述上、下电极层连接一个外接电池作为偏置电压源9。

可选的，所述上、下基板由树脂或无机非金属材料制成。

①树脂：pp、pe、pc、pmma、ptfe、pvdf、pvc、ps、pf、pps、pom、abs等工程塑料及其他各种塑料。

②无机非金属材料:硅、石英、云母、玻璃、碳化硅、石墨、金刚石、陶瓷、碳纤维等以及其他介电固体。

可选的，所述上、下电极层由固态金属单质或固态合金或导电无机物或导电有机物或导电氧化物制成。

①固态金属单质：金、铂、银、铜、锡、锌、铝等可以导电的。

②各种合金：镁铝合金、黄铜、青铜、不锈钢、钛合金等其他可以导电的。

③导电氧化物：ito、cu2o等；

④石墨等导电无机物或导电有机物。

可选的，所述导电液滴阵列7中的导电液滴由液态金属或合金或无机盐溶液或有机盐溶液或无机酸溶液或有机酸溶液或碱溶液或融熔盐类制成。

①液态金属或液态合金：汞、铟、镓、镓铟合金、镓铟锡合金、镓铟锡锌合金、汞铊合金及其他在常温下呈液态的金属或合金。

②无机盐溶液:硝酸钠、氯化钠、氯化铜、氯化锌以及钾盐、钠盐、硝酸盐、铵盐等及其他可溶性无机盐。

③有机盐溶液:醋酸钠、柠檬酸钾等以及钠、钾、铵的有机酸盐、及其他可溶性有机盐。

④无机酸溶液：硫酸、硝酸、盐酸、磷酸等及其他无机酸。

⑤有机酸溶液：乙酸、草酸、柠檬酸、丙烯酸等及其他有机酸。

⑥碱溶液：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡等及其他碱溶液。

⑦融熔盐类：1-乙基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐。

可选的，上、下基板的厚度在100μm-3000μm之间，两基板的间隔为100μm-2000μm。

实施例2

本实施例提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖的制作方法，包括：设置一对相互平行的上、下基板，上、下基板上分别涂有上、下电极层，所述上、下电极层上分别覆盖着上、下介电层，下介电层6上布置着导电液滴阵列7，弹性元件8安装在上、下基板之间。

实施例3

本实施例提供了一种基于逆向电润湿技术的发电地砖的使用方法，包括：

s1：平行设置的上、下电极层与导电液滴阵列7形成电容；

s2：在踩踏力的作用下，上基板1作上下振动，上、下电极层以及导电液滴阵列7之间所形成的电容容量大小发生改变，引起电容对外放电而形成电流，从而将踩踏的机械能转化成电能；

s3：当上基板1受到持续的踩踏作用时，就不断地将踩踏的机械能转化成电能而持续输出电流。

将该发电地砖安装在人流量较大的地方，如车站和商场的进出口等都能起到发电的作用，将发出的电储存就可以为路灯供电，产生一定的经济效益和环境效益，安装简单维护方便符合节能环保的主题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。