CN108011542A - 创新纳米发电机 - Google Patents
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Abstract
一种创新纳米发电机，由ZnO纳米线、柔性聚二甲基硅氧烷橡胶、石墨烯聚合而成的汽车轮胎复合层，汽车轮胎复合层是指ZnO纳米线在汽车轮胎的横向与柔性聚二甲基硅氧烷橡胶交替组合，组成ZnO纳米线横向矩阵的复合层，柔性聚二甲基硅氧烷橡胶作为填充材料，ZnO纳米线竖直矩阵作为压缩发电材料，复合层ZnO纳米线的两端层分别各有一层石墨烯层分别作为正负电极层，正负电极层外面分别各有一层绝缘层；所述的汽车轮胎复合层在汽车轮胎制造过程中，被复合在轮胎外胎的耐磨层之内，在汽车旋转运行过程中，输出电流恒定；本发明的点：创新纳米发电机输出功率大，使用价值高，工业应用和产业化的价值巨大，节能减排降耗。
Description
技术领域：
本发明属于石墨烯、发电机、纳米发电机、汽车、机车领域。
背景技术：
现有技术是纳米发电机输出功率小，使用价值不大，工业应用和产业化的价值低，无法产生经济效益和社会效益，，仅仅停留在实验室和理论研究方面，汽车在高速度、长距离、多轮胎的运行过程中，有巨大能源无法回收利用而浪费，造成燃料能源的巨大浪费，对环境产生更多、更大、更严重的污染。
发明内容：
针对上述普遍存在的缺陷，提供一种创新纳米发电机，所述的创新纳米发电机含有ZnO纳米线，所述的ZnO纳米线被复合在汽车轮胎中，所述的创新纳米发电机是由ZnO纳米线、柔性聚二甲基硅氧烷橡胶、石墨烯聚合而成的汽车轮胎复合层，所述的汽车轮胎复合层在汽车轮胎制造过程中，被复合在轮胎外胎的耐磨层之内，所述的汽车轮胎复合层是指ZnO纳米线在汽车轮胎的横向与柔性聚二甲基硅氧烷橡胶交替组合，组成ZnO纳米线横向阵列的复合层，所述的横向是指在轮胎圆周线上、垂直穿过汽车轮胎的圆周线方向和半径方向决定的平面的垂线方向，柔性聚二甲基硅氧烷橡胶作为填充材料，ZnO纳米线横向阵列作为压缩弯曲变形的发电材料，所述的汽车轮胎复合层由M层聚合组成，M为正整数，每层由L组小单元组成，L为正整数，每组小单元含有N条ZnO纳米线组成线排列阵，N为正整数，ZnO纳米线之间由柔性聚二甲基硅氧烷橡胶填充，ZnO纳米线的两端层分别各有石墨烯层分别作为正电极层、负电极层，正电极层从轮胎一侧引出，负电极层从轮胎另外一侧引出，正电极层、负电极层外面分别各有一层绝缘层；在轮胎两侧分别有正电极圈和负电极圈，正电极圈和负电极圈分别与创新纳米发电机的正电极层、负电极层相连接，轮胎在旋转过程中，轮胎两侧分别各有一组电刷与正电极圈、负电极圈接触，所述的电刷将电流引出，实现稳定的电流输出，所述的电刷与正电极圈、负电极圈的接触是有形接触或者无形接触，所述的有形接触是指滚动接触或者滑动接触，从而实现功率的稳定输出，所述的每一个ZnO纳米线的中心线与轮胎的圆周平面垂直，这将保证轮胎在旋转过程中，所述的每一个ZnO纳米线都能够承受压缩的压力和弯曲变形，这样在汽车行走过程中，时时刻刻都有无数组ZnO纳米线受压缩和弯曲变形而放电，在汽车旋转运行过程中，由于轮胎承受压力相同，轮胎接触地面面积相等，所以轮胎受压过程中的时时刻刻承受压缩和弯曲变形的ZnO纳米线数量相同，输出电流恒定；汽车有多个轮胎，受压面积巨大，高速旋转的长距离运动，受力大、承压面积巨大，回收能量巨大，这样，在汽车行走过程中，将会有比较大的功率输出，输出的电能用于汽车自身使用，实现较大功率的纳米发电，创新纳米发电机输出较大功率，经济效益和社会效益巨大，具备实际的使用价值，回收大部分机械能，节能减排降耗。
具体解决问题的技术方案：
一种创新纳米发电机，所述的创新纳米发电机含有ZnO纳米线，所述的ZnO纳米线被复合在汽车轮胎中，所述的创新纳米发电机是由ZnO纳米线、柔性聚二甲基硅氧烷橡胶、石墨烯聚合而成的汽车轮胎复合层，所述的汽车轮胎复合层在汽车轮胎制造过程中，被复合在轮胎外胎的耐磨层之内，所述的汽车轮胎复合层是指ZnO纳米线在汽车轮胎的横向与柔性聚二甲基硅氧烷橡胶交替组合，组成ZnO纳米线横向阵列的复合层，所述的横向是指在轮胎圆周线上、垂直穿过汽车轮胎的圆周线方向和半径方向决定的平面的垂线方向，柔性聚二甲基硅氧烷橡胶作为填充材料，ZnO纳米线横向阵列作为压缩弯曲变形的发电材料，所述的汽车轮胎复合层由M层聚合组成，M为正整数，每层由L组小单元组成，L为正整数，每组小单元含有N条ZnO纳米线组成线排列阵，N为正整数，ZnO纳米线之间由柔性聚二甲基硅氧烷橡胶填充，ZnO纳米线的两端层分别各有石墨烯层分别作为正电极层、负电极层，正电极层从轮胎一侧引出，负电极层从轮胎另外一侧引出，正电极层、负电极层外面分别各有一层绝缘层；在轮胎两侧分别有正电极圈和负电极圈，正电极圈和负电极圈分别与创新纳米发电机的正电极层、负电极层相连接，轮胎在旋转过程中，轮胎两侧分别各有一组电刷与正电极圈、负电极圈接触，所述的电刷将电流引出，实现稳定的电流输出，所述的电刷与正电极圈、负电极圈的接触是有形接触或者无形接触，所述的有形接触是指滚动接触或者滑动接触，从而实现功率的稳定输出，所述的每一个ZnO纳米线的中心线与轮胎的圆周平面垂直，这将保证轮胎在旋转过程中，所述的每一个ZnO纳米线都能够承受压缩的正压力和弯曲变形，这样在汽车行走过程中，时时刻刻都有无数组ZnO纳米线受压缩和弯曲变形而放电，在汽车旋转运行过程中，由于轮胎承受压力相同，轮胎接触地面面积相等，所以轮胎受压过程中的时时刻刻承受压缩和弯曲变形的ZnO纳米线数量相同，输出电流恒定；汽车有多个轮胎，受压面积巨大，高速旋转的长距离运动，受力大、承压面积巨大，回收能量巨大，这样，在汽车行走过程中，将会有比较大的功率输出，输出的电能用于汽车自身使用，实现较大功率的纳米发电，创新纳米发电机输出较大功率，经济效益和社会效益巨大，具备实际的使用价值，回收大部分机械能，节能减排降耗。本发明的点：创新纳米发电机输出功率大，使用价值高，工业应用和产业化的价值巨大，节能减排降耗。
具体实施方式：
一种创新纳米发电机，所述的创新纳米发电机含有ZnO纳米线，所述的ZnO纳米线被复合在汽车轮胎中，所述的创新纳米发电机是由ZnO纳米线、柔性聚二甲基硅氧烷橡胶、石墨烯聚合而成的汽车轮胎复合层，所述的汽车轮胎复合层在汽车轮胎制造过程中，被复合在轮胎外胎的耐磨层之内，所述的汽车轮胎复合层是指ZnO纳米线在汽车轮胎的横向与柔性聚二甲基硅氧烷橡胶交替组合，组成ZnO纳米线横向阵列的复合层，所述的横向是指在轮胎圆周线上、垂直穿过汽车轮胎的圆周线方向和半径方向决定的平面的垂线方向，柔性聚二甲基硅氧烷橡胶作为填充材料，ZnO纳米线横向阵列作为压缩弯曲变形的发电材料，所述的汽车轮胎复合层由M层聚合组成，M为正整数，每层由L组小单元组成，L为正整数，每组小单元含有N条ZnO纳米线组成线排列阵，N为正整数，ZnO纳米线之间由柔性聚二甲基硅氧烷橡胶填充，ZnO纳米线的两端层分别各有石墨烯层分别作为正电极层、负电极层，正电极层从轮胎一侧引出，负电极层从轮胎另外一侧引出，正电极层、负电极层外面分别各有一层绝缘层；在轮胎两侧分别有正电极圈和负电极圈，正电极圈和负电极圈分别与创新纳米发电机的正电极层、负电极层相连接，轮胎在旋转过程中，轮胎两侧分别各有一组电刷与正电极圈、负电极圈接触，所述的电刷将电流引出，实现稳定的电流输出，所述的电刷与正电极圈、负电极圈的接触是有形接触或者无形接触，所述的有形接触是指滚动接触或者滑动接触，从而实现功率的稳定输出，所述的每一个ZnO纳米线的中心线与轮胎的圆周平面垂直，这将保证轮胎在旋转过程中，所述的每一个ZnO纳米线都能够承受压缩的正压力和弯曲变形，这样在汽车行走过程中，时时刻刻都有无数组ZnO纳米线受压缩和弯曲变形而放电，在汽车旋转运行过程中，由于轮胎承受压力相同，轮胎接触地面面积相等，所以轮胎受压过程中的时时刻刻承受压缩和弯曲变形的ZnO纳米线数量相同，输出电流恒定；汽车有多个轮胎，受压面积巨大，高速旋转的长距离运动，受力大、承压面积巨大，回收能量巨大，这样，在汽车行走过程中，将会有比较大的功率输出，输出的电能用于汽车自身使用，实现较大功率的纳米发电，创新纳米发电机输出较大功率，经济效益和社会效益巨大，具备实际的使用价值，回收大部分机械能，节能减排降耗。
Claims (10)
1.一种创新纳米发电机，其特征是：所述的创新纳米发电机含有ZnO纳米线，所述的ZnO纳米线被复合在汽车轮胎中。
2.根据权利要求1所述的创新纳米发电机，其特征是：所述的创新纳米发电机包含ZnO纳米线、柔性聚二甲基硅氧烷橡胶、石墨烯聚合而成的汽车轮胎复合层。
3.根据权利要求1所述的创新纳米发电机，其特征是：所述的汽车轮胎复合层是指ZnO纳米线在汽车轮胎的横向与柔性聚二甲基硅氧烷橡胶交替组合，组成ZnO纳米线横向阵列的复合层，所述的横向是指在轮胎圆周线上、垂直穿过汽车轮胎的圆周线方向和半径方向决定的平面的垂线方向，柔性聚二甲基硅氧烷橡胶作为填充材料，ZnO纳米线横向阵列作为压缩弯曲变形的发电材料。
4.根据权利要求1所述的创新纳米发电机，其特征是：所述的汽车轮胎复合层由M层聚合组成，M为正整数，每层由L组小单元组成，L为正整数，每组小单元含有N条ZnO纳米线组成线排列阵，N为正整数，ZnO纳米线之间由柔性聚二甲基硅氧烷橡胶填充。
5.根据权利要求1所述的创新纳米发电机，其特征是：所述的汽车轮胎复合层在汽车轮胎制造过程中，被复合在轮胎外胎的耐磨层之内。
6.根据权利要求1所述的创新纳米发电机，其特征是：所述的ZnO纳米线的两端层分别各有石墨烯层分别作为正电极层、负电极层，正电极层从轮胎一侧引出，负电极层从轮胎另外一侧引出，正电极层、负电极层外面分别各有一层绝缘层。
7.根据权利要求1所述的创新纳米发电机，其特征是：所述的轮胎两侧分别有正电极圈和负电极圈，正电极圈和负电极圈分别与创新纳米发电机的正电极层、负电极层相连接。
8.根据权利要求1述的创新纳米发电机，其特征是：所述的轮胎两侧分别各有一组电刷与正电极圈、负电极圈接触，所述的电刷将电流引出实现稳定的功率输出。
9.根据权利要求1述的创新纳米发电机，其特征是：所述的电刷与正电极圈、负电极圈的接触是无形接触或者有形接触，所述的有形接触是指滚动接触或者滑动接触。
10.根据权利要求1述的创新纳米发电机，其特征是：所述的每一个ZnO纳米线的中心线与轮胎的圆周平面垂直，这将保证轮胎在旋转过程中，所述的每一个ZnO纳米线都能够承受压缩的正压力和弯曲变形，这样在汽车行走过程中，时时刻刻都有无数组ZnO纳米线受压缩和弯曲变形而放电，在汽车旋转运行过程中，由于轮胎承受压力相同，轮胎接触地面面积相等，所以轮胎受压过程中的时时刻刻承受压缩和弯曲变形的ZnO纳米线数量相同，输出电流恒定。
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