一种复合式水滴固-液摩擦纳米发电机及其使用方法

摘要

本发明提供了一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机及其使用方法，涉及摩擦纳米发电机技术领域。本发明提供的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，包括容器、弧形板以及设置在所述弧形板内凹表面的疏水性固体摩擦层和铜电极；所述容器设置有出水口，所述容器的内部盛有水或水溶液；所述疏水性固体摩擦层设置于所述弧形板的上部，所述铜电极设置于所述弧形板的下部；所述疏水性固体摩擦层设置于所述容器的出水口的正下方。采用本发明提供的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机能够将与固体摩擦层发生接触带电后滑落的水滴中的静电能导出利用，可以进一步提高水滴摩擦纳米发电机的能量转换效率。

权利要求

1.一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，包括容器、弧形板以及设置在所述弧形板内凹表面的疏水性固体摩擦层和铜电极；所述容器设置有出水口，所述容器的内部盛有水或水溶液；所述疏水性固体摩擦层设置于所述弧形板的上部，所述铜电极设置于所述弧形板的下部；所述疏水性固体摩擦层设置于所述容器的出水口的正下方；

所述疏水性固体摩擦层和铜电极之间具有间隙；当将所述弧形板的表面完全展开为平面时，所述疏水性固体摩擦层和铜电极之间的水平距离为0.2～0.5mm，所述水平距离以疏水性固体摩擦层和铜电极相邻的边缘为基准。

2.根据权利要求1所述的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，其特征在于，所述弧形板的最低点与水平面的夹角为10°～70°。

3.根据权利要求1所述的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，其特征在于，还包括第一导线和第二导线；所述第一导线的一端与所述容器内的水或水溶液相连，另一端接地；所述第二导线的一端与所述铜电极相连，另一端与集电装置相连。

4.根据权利要求1所述的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，其特征在于，所述容器的出水口与所述疏水性固体摩擦层之间的垂直距离为5～50cm。

5.根据权利要求1所述的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，其特征在于，所述水包括去离子水或纯净水；所述水溶液包括雨水、海水、酸溶液或盐溶液。

6.根据权利要求1所述的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，其特征在于，所述疏水性固体摩擦层包括疏水性聚四氟乙烯膜、疏水性聚偏氟乙烯膜、疏水性涤纶树脂膜、疏水性聚酰亚胺膜、疏水性聚苯乙烯膜、疏水性聚碳酸酯膜或疏水性聚丙烯膜。

7.根据权利要求1所述的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，其特征在于，还包括设置于所述疏水性固体摩擦层与弧形板之间的背电极。

8.权利要求1～7任一项所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的使用方法，包括以下步骤：

将容器内的水或水溶液由出水口滴落到疏水性固体摩擦层表面，水滴沿疏水性固体摩擦层的表面下滑至铜电极，利用铜电极收集水滴中的电荷能。

9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述水或水溶液的滴落速度大于等于

1滴/秒；所述水滴的大小为10～100μL。

说明书

一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机及其使用方法

技术领域

[0001] 本发明涉及摩擦纳米发电机技术领域，具体涉及一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机及其使用方法。

背景技术

[0002] 2012年，佐治亚理工学院的王中林教授及其同事共同发明了摩擦电纳米发电机(TENG)，这是一种新颖的能量收集技术，它通过利用摩擦电将机械能转化为电能。而为了更
加灵活和普遍地利用各种能源，学者们已经开发出了多种具有不同结构设计的TENG，例如
风驱动TENG、声波驱动TENG和液滴驱动TENG等等。其中，固‑液摩擦纳米发电机就是利用固
体材料与液滴之间的摩擦起电，将液滴中的振动能转换为电能。与两种不同固体材料的摩
擦起电相比，液滴的存在可以消除固体材料之间的磨损，这有助于避免材料降解和性能下
降，并提高了稳定性和耐用性，因此具有非常广阔的应用前景。

[0003] 2014年，王中林教授利用固‑液纳米摩擦发电机来收集水滴中的振动能，系统地阐述了水滴TENG的工作原理，提出了水滴携带两种能量的理论，首先是当它掉落在基板上时
发生撞击而产生的机械能，第二个是与空气或管道接触带电过程中产生的静电能。但该理
论仅限于在固体摩擦层后面贴加电极，只能利用到固体摩擦层所携带的电荷能量。2019年，
香港城市大学的王钻开教授及其团队，通过在固体摩擦层表面贴加电极，使得水滴同时滴
落在固体摩擦层与电极材料上，极大地提高了电荷输出，但仍没有利用到与固体摩擦层发
生接触带电后滑落的水滴中含有的静电能。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于提供一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机及其使用方法，采用本发明提供的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机能够将与固体摩擦层发生接触带电后滑
落的水滴中的静电能导出利用，可以进一步提高水滴摩擦纳米发电机的能量转换效率。

[0005] 为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

[0006] 本发明提供了一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，包括容器、弧形板以及设置在所述弧形板内凹表面的疏水性固体摩擦层和铜电极；所述容器设置有出水口，所述容器
的内部盛有水或水溶液；所述疏水性固体摩擦层设置于所述弧形板的上部，所述铜电极设
置于所述弧形板的下部；所述疏水性固体摩擦层设置于所述容器的出水口的正下方。

[0007] 优选地，所述疏水性固体摩擦层和铜电极之间具有间隙。

[0008] 优选地，所述弧形板的最低点与水平面的夹角为10°～70°。

[0009] 优选地，还包括第一导线和第二导线；所述第一导线的一端与所述容器内的水或水溶液相连，另一端接地；所述第二导线的一端与所述铜电极相连，另一端与集电装置相
连。

[0010] 优选地，所述容器的出水口与所述疏水性固体摩擦层之间的垂直距离为5～50cm。

[0011] 优选地，所述水包括去离子水或纯净水；所述水溶液包括雨水、海水、酸溶液或盐溶液。

[0012] 优选地，所述疏水性固体摩擦层包括疏水性聚四氟乙烯膜、疏水性聚偏氟乙烯膜、疏水性涤纶树脂膜、疏水性聚酰亚胺膜、疏水性聚苯乙烯膜、疏水性聚碳酸酯膜或疏水性聚
丙烯膜。

[0013] 优选地，还包括设置于所述疏水性固体摩擦层与弧形板之间的背电极。

[0014] 本发明提供了上述技术方案所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的使用方法，包括以下步骤：

[0015] 将容器内的水或水溶液由出水口滴落到疏水性固体摩擦层表面，水滴沿疏水性固体摩擦层的表面下滑至铜电极，利用铜电极收集水滴中的电荷能。

[0016] 优选地，所述水或水溶液的滴落速度大于等于1滴/秒；所述水滴的大小为10～100μL。

[0017] 本发明提供了一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，包括容器、弧形板以及设置在所述弧形板内凹表面的疏水性固体摩擦层和铜电极；所述容器设置有出水口，所述容器
的内部盛有水或水溶液；所述疏水性固体摩擦层设置于所述弧形板的上部，所述铜电极设
置于所述弧形板的下部；所述疏水性固体摩擦层设置于所述容器的出水口的正下方。本发
明利用设置有出水口的容器实现水滴的流出或停止；本发明将疏水性固体摩擦层设置于容
器出水口的正下方，能够保证容器内的水滴滴落在疏水性固体摩擦层表面，水滴沿疏水性
固体摩擦层的表面下滑，使水滴带电；本发明采用疏水性固体摩擦层相比于普通的固体摩
擦层能够保证水滴完全流到下部的铜电极上，提高电输出性能；带电的水滴滑落至铜电极
上时，铜电极为电的良导体，能够将水滴中的电荷能收集，提高水滴摩擦纳米发电机的能量
转换效率。

[0018] 本发明还利用了弧形结构，水滴在弧面上划过与在相同长度的斜面相比，其划过的时间更短，摩擦更快，水滴摩擦过后其带电量更大，使得摩擦电输出更大。同时，本发明结
构简单，所用材料成本低廉，易大规模制造，能够充分利用大自然中的各种液体能量(例如
雨滴能、海洋波浪能、河流能等)，所收集的能量可以用来作为一些小型器件的供能，以及用
来为一些金属材料防腐蚀。

附图说明

[0019] 图1为实施例1采用的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的示意图；

[0020] 图2为实施例1中第二铜导线导出的电流数据图；

[0021] 图3为实施例2采用的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的示意图；

[0022] 图4为实施例2中第二铜导线导出的电流数据图；

[0023] 其中，1‑1为第一导线，1‑2为第二导线，1‑3为第三导线，2为容器，3为水或水溶液，4为水滴，5为弧形板，6为疏水性固体摩擦层，7为铜电极，8为背电极。

具体实施方式

[0024] 本发明提供了一种复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机，包括容器、弧形板以及设置在所述弧形板内凹表面的疏水性固体摩擦层和铜电极；所述容器设置有出水口，所述容器
的内部盛有水或水溶液；所述疏水性固体摩擦层设置于所述弧形板的上部，所述铜电极设
置于所述弧形板的下部；所述疏水性固体摩擦层设置于所述容器的出水口的正下方。

[0025] 本发明提供的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机包括容器，所述容器设置有出水口，所述容器的内部盛有水或水溶液。本发明利用容器实现水滴的流出或停止。作为本发明
的一个实施例，所述容器的出水口处设置有阀门。在本发明的具体实施例中，所述容器为漏
斗。

[0026] 在本发明中，所述水优选包括去离子水或纯净水；所述水溶液优选包括雨水、海水、酸溶液或盐溶液。

[0027] 作为本发明的一个实施例，所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机还包括第一导线，所述第一导线的一端与所述容器内的水或水溶液相连，另一端接地。在本发明中，所述
第一导线用于将容器内的水或水溶液接地，从而消除其本身所带的电荷。在本发明中，所述
第一导线优选为铜导线，所述第一导线的直径优选为0.1～0.5mm，更优选为0.2mm。

[0028] 本发明提供的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机包括设置于所述容器下方的弧形板，用于固定支撑疏水性固体摩擦层和铜电极。在本发明中，所述弧形板的最低点与水平面
的夹角优选为10°～70°，更优选为30°～60°。在本发明中，所述弧形板的弧度优选为10°到
90°，更优选为90°。本发明采用具有倾斜角度的弧形板，能够保证水滴和设置在所述弧形板
表面的疏水性固体摩擦层接触分离时具有较大的电输出。

[0029] 在本发明中，所述弧形板优选为电中性绝缘体塑料材料，更优选为有机玻璃。

[0030] 在本发明中，所述弧形板的内凹表面设置有疏水性固体摩擦层和铜电极；所述疏水性固体摩擦层设置于所述弧形板的上部，所述铜电极设置于所述弧形板的下部；所述疏
水性固体摩擦层设置于所述容器的出水口的正下方。

[0031] 在本发明中，所述疏水性固体摩擦层优选包括疏水性聚四氟乙烯膜、疏水性聚偏氟乙烯膜、疏水性涤纶树脂膜、疏水性聚酰亚胺膜、疏水性聚苯乙烯膜、疏水性聚碳酸酯膜
或疏水性聚丙烯膜，更优选为疏水性聚四氟乙烯膜。

[0032] 在本发明中，所述疏水性固体摩擦层优选由固体摩擦层经疏水改性得到。在本发明中，所述疏水改性优选为氟化改性。

[0033] 在本发明中，所述疏水改性的方法优选包括以下步骤：采用空气等离子体处理固体摩擦层，得到预处理固体摩擦层；将全氟辛基三氯硅烷滴加至所述预处理固体摩擦层表
面，在真空条件下进行氟化；上述过程为一次氟化处理，共进行氟化处理1～3次，得到氟化
样品；将所述氟化样品进行干燥，完成疏水改性。在本发明中，所述固体摩擦层优选包括聚
四氟乙烯膜、聚偏氟乙烯膜、涤纶树脂膜、聚酰亚胺膜、疏聚苯乙烯膜、聚碳酸酯膜或聚丙烯
膜，更优选为聚四氟乙烯膜。本发明对所述空气等离子体处理的具体工艺参数没有特殊要
求，采用本领域技术人员所熟知的空气等离子体处理工艺即可。在本发明中，所述全氟辛基
三氯硅烷的总滴加量优选为30～50μL，更优选为40～50μL。在本发明中，一次所述氟化的时
间优选为20～30min，更优选为25min。在本发明中，所述干燥的温度优选为100～120℃，更
优选为110℃；所述干燥的时间优选为1.5～3h，更优选为2h。

[0034] 本发明通过疏水改性，能够提高固体摩擦层的疏水性，使得滴落在其上的水滴能够完全流下去，提高电输出性能。

[0035] 在本发明中，所述疏水性固体摩擦层的厚度优选为0.10～0.20mm，更优选为0.14～0.16mm。在本发明的具体实施例中，当所述疏水性固体摩擦层为疏水性聚四氟乙烯膜时，
所述疏水性固体摩擦层的孔径优选为0.45μm。在本发明的具体实施例中，所述疏水性固体
摩擦层设置于所述弧形板上部的中央区域。在本发明的具体实施例中，所述疏水性固体摩
擦层优选通过双面胶固定在所述弧形板上。

[0036] 在本发明中，所述容器的出水口与所述疏水性固体摩擦层之间的垂直距离优选为0～50cm，更优选为20～30cm。本发明控制上述间距能够使水滴下落更快，与膜摩擦更充分，
增大发电能。

[0037] 在本发明中，所述铜电极优选为铜胶带或铜片。在本发明中，所述铜电极的厚度优选为0.05～0.1mm，更优选为0.05mm。在本发明的具体实施例中，所述铜电极设置于所述弧
形板下部的中央区域。在本发明的具体实施例中，优选将铜电极的四周用胶密封，所述胶优
选为AB胶。

[0038] 在本发明中，所述疏水性固体摩擦层和铜电极之间优选具有间隙。在本发明中，当将所述弧形板的表面完全展开为平面时，所述疏水性固体摩擦层和铜电极之间的水平距离
优选为0.2～0.5mm，更优选为0.3～0.4mm，所述水平距离以疏水性固体摩擦层和铜电极相
邻的边缘为基准。本发明在所述疏水性固体摩擦层和铜电极之间留有间隙能够使水能与疏
水性固体摩擦层存在分离过程。

[0039] 作为本发明的一个实施例，所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机还包括第二导线；所述第二导线的一端与所述铜电极相连，另一端与集电装置相连。在本发明中，所述第
二导线用于将铜电极收集的电荷能导出。在本发明中，所述第二导线优选为铜导线，所述第
二导线的直径优选为0.1～0.5mm，更优选为0.2mm。在本发明中，所述第二导线与铜电极的
连接方式优选为银浆溶液连接。在本发明中，所述银浆溶液为具有导电能力的可凝固型溶
液，所述银浆溶液连接的方法优选为采用银浆溶液涂抹在连接处。

[0040] 作为本发明的一个实施例，所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机还包括设置于所述疏水性固体摩擦层与弧形板之间的背电极。在本发明中，当水滴沿疏水性固体摩擦层
的表面下滑时，水滴与疏水性固体摩擦层发生摩擦，从而使得疏水性固体摩擦层表面接触
起电，利用背电极能够收集疏水性固体摩擦层所携带的电荷能。

[0041] 作为本发明的一个实施例，所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机还包括第三导线，所述第三导线的一端与所述背电极相连，另一端与集电装置相连。在本发明中，所述第
三导线用于将疏水性固体摩擦层携带的电荷能导出。在本发明中，所述第三导线优选为铜
导线，所述第三导线的直径优选为0.1～0.5mm，更优选为0.2mm。

[0042] 在本发明中，所述背电极优选阵列排布在所述疏水性固体摩擦层的背面，两相邻背电极的间隔优选为3～5mm。在本发明中，所述背电极的个数优选为1～5个，更优选为3个。
在本发明中，所述背电极优选为铜胶带，所述背电极的厚度优选为0.05～0.1mm，更优选为
0.05mm。在本发明的具体实施例中，采用铜胶带作为背电极，能够利用铜胶带的粘结性连接
所述疏水性固体摩擦层和弧形板，无需使用其他胶粘结。

[0043] 本发明还提供了上述技术方案所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的使用方法，包括以下步骤：

[0044] 将容器内的水或水溶液由出水口滴落到疏水性固体摩擦层表面，水滴沿疏水性固体摩擦层的表面下滑至铜电极，利用铜电极收集水滴中的电荷能。

[0045] 在本发明中，所述水或水溶液的滴落速度优选大于等于1滴/秒，更优选为3～5滴/秒；所述水滴的大小优选为10～100μL，更优选为50～80μL。

[0046] 在本发明的具体实施例中，从容器的出水口滴下的水滴，滴落在疏水性固体摩擦层上，与疏水性固体摩擦层发生撞击并且在沿着疏水性固体摩擦层表面下滑时，仍在不断
与疏水性固体摩擦层发生摩擦，当完全从疏水性固体摩擦层滑落，滑落在弧形板上时，由于
弧形板呈电中性，且为绝缘体，故水滴中的电荷能损失较少；当水滴继续滑落至铜电极上
时，铜电极为电的良导体，将水滴中的电荷能收集，并通过导线导出，从而将水滴中含有的
静电能加以利用。

[0047] 在本发明的具体实施例中，当所述复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机包括背电极时，从容器的出水口滴下的水滴，滴落在疏水性固体摩擦层上，水滴与疏水性固体摩擦层发
生撞击并且在沿着疏水性固体摩擦层表面下滑时，仍在不断与疏水性固体摩擦层发生摩
擦，从而使得疏水性固体摩擦层表面接触起电，受到这种电荷的感应，疏水性固体摩擦层背
面的背电极会感应出与所述疏水性固体摩擦层表面电性相反、大小相同的异种电荷，并通
过导线导出，从而将疏水性固体摩擦层中含有的电荷能加以利用；当与疏水性固体摩擦层
摩擦完的水滴完全从疏水性固体摩擦层滑落到弧形板上时，由于弧形板呈电中性，且为绝
缘体，故水滴中的电荷能损失较少；当水滴继续滑落至铜电极上时，铜电极为电的良导体，
将水滴中的电荷能收集，并通过导线导出，从而将水滴中含有的静电能加以利用。

[0048] 下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实
施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属
于本发明保护的范围。

[0049] 实施例1

[0050] 本实施例采用的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的示意图如图1所示，自上而下设置有漏斗和弧形板；所述漏斗内盛有去离子水，所述漏斗的底部设置有出水口，所述出水
口处设置有阀门，用于控制水滴的大小和滴落速度；第一铜导线的一端放在漏斗的去离子
水中，另一端接地；

[0051] 裁取大小为7cm×7cm、弧度为90°的有机玻璃作为弧形板，表面洗净，利用双面胶在所述弧形板的上表面贴上直径为50mm的疏水性聚四氟乙烯膜，将1cm×0.8cm的铜胶带也
贴在所述弧形板的上表面，所述铜胶带设置于所述疏水性聚四氟乙烯膜的下部，所述疏水
性聚四氟乙烯膜和铜胶带的间隙为0.3mm；利用银浆溶液将第二铜导线的一端与铜胶带连
接，另一端与集电装置相连；用AB胶将铜胶带四周密封；将所述弧形板置于漏斗下方，使所
述疏水性聚四氟乙烯膜位于所述漏斗出水口的正下方，保证水滴滴落到疏水性聚四氟乙烯
膜上；

[0052] 所述疏水性聚四氟乙烯膜的制备方法为：用空气等离子体处理聚四氟乙烯膜，然后用无水乙醇冲洗表面，再用吹风机干燥，待样品冷却至室温；然后放入真空干燥器中并滴
加50μL全氟辛基三氯硅烷，用真空泵抽10分钟以达到真空状态，关闭真空泵开关，在真空状
态下保持30分钟，重复上述步骤三遍；将氟化样品置于120℃的烘箱中2小时，得到疏水性聚
四氟乙烯膜；

[0053] 所述聚四氟乙烯膜的孔径为0.45μm，生产厂家为海宁市能大过滤设备有限公司；所述疏水性聚四氟乙烯膜的孔径为0.45μm。

[0054] 所述铜胶带的厚度为0.05mm；所述第一铜导线和第二铜导线的直径为0.2mm。

[0055] 打开漏斗出水口的阀门，控制水滴的滴落速度为3～5滴/秒，水滴的大小为80μL，水滴滴落在疏水性聚四氟乙烯膜上，与疏水性聚四氟乙烯膜发生撞击并且沿着疏水性聚四
氟乙烯膜的表面下滑，经过弧形板滑落至铜胶带上，利用第二铜导线将水滴中的电荷能收
集，所得电流数据如图2所示。

[0056] 由图2可以看出，与疏水性聚四氟乙烯膜摩擦的水中仍带有电荷，该装置能有效收集水中的静电能，并加以利用。

[0057] 实施例2

[0058] 本实施例采用的复合式水滴固‑液摩擦纳米发电机的示意图如图3所示，自上而下设置有漏斗和弧形板；所述漏斗内盛有去离子水，所述漏斗的底部设置有出水口，所述出水
口处设置有阀门，用于控制水滴的大小和滴落速度；第一铜导线的一端放在漏斗的去离子
水中，另一端接地；

[0059] 裁取大小为7cm×7cm、弧度为90°的有机玻璃作为弧形板，表面洗净，先在弧形板的上表面贴上阵列排布的3条铜胶带，作为背电极，两相邻铜胶带的间隔为0.5mm；在所述铜
胶带的表面贴上直径为50mm的疏水性聚四氟乙烯膜，使铜胶带位于疏水性聚四氟乙烯膜和
弧形板之间；利用银浆溶液将第三铜导线的一端与所述铜胶带连接，另一端与第一集电装
置相连；

[0060] 将1cm×0.8cm的铜片也贴在所述弧形板的上表面，所述铜片设置于所述疏水性聚四氟乙烯膜的下部，所述疏水性聚四氟乙烯膜和铜片的间隙为6mm；利用银浆溶液将第二铜
导线的一端与铜片连接，另一端与第二集电装置相连；用AB胶将铜片四周密封；将所述弧形
板置于漏斗下方，使所述疏水性聚四氟乙烯膜位于所述漏斗出水口的正下方，保证水滴滴
落到疏水性聚四氟乙烯膜上；

[0061] 所述疏水性聚四氟乙烯膜的制备方法为：用空气等离子体处理聚四氟乙烯膜，然后用无水乙醇冲洗表面，再用吹风机干燥，待样品冷却至室温；然后放入真空干燥器中并滴
加50μL全氟辛基三氯硅烷，用真空泵抽10分钟以达到真空状态，关闭真空泵开关，在真空状
态下保持30分钟，重复上述步骤三遍；将氟化样品置于120℃的烘箱中2小时，得到疏水性聚
四氟乙烯膜；

[0062] 所述聚四氟乙烯膜的孔径为0.45μm，生产厂家为海宁市能大过滤设备有限公司；所述疏水性聚四氟乙烯膜的孔径为0.45μm。

[0063] 所述铜胶带和铜片的厚度均为0.05mm；所述第一铜导线、第二铜导线和第三铜导线的直径均为0.2mm。

[0064] 打开漏斗出水口的阀门，控制水滴的滴落速度为3～5滴/秒，水滴的大小为80μL，水滴滴落在疏水性聚四氟乙烯膜上，与疏水性聚四氟乙烯膜发生撞击并且沿着疏水性聚四
氟乙烯膜的表面下滑，从而使得疏水性聚四氟乙烯膜表面接触起电，受到这种电荷的感应，
疏水性聚四氟乙烯膜背面的铜胶带感应出与所述疏水性聚四氟乙烯膜表面电性相反、大小
相同的异种电荷，并通过第三铜导线导出；水滴从疏水性聚四氟乙烯膜表面经过弧形板滑
落至铜胶带上，利用第二铜导线和第三铜导线将水滴中的电荷能收集，所得电流数据如图4
所示。

[0065] 由图4可以看出，相比于实施例1的装置设计，本实施例的装置不仅能收集与疏水性聚四氟乙烯膜摩擦后的水滴中的静电能，更能收集疏水性聚四氟乙烯膜表面的静电能，
使得收集得到的能量增大。

[0066] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本发明的保护范围。