KR101880357B1 - Triboelectric energy generator based on textile using shape memory polymer - Google Patents

Triboelectric energy generator based on textile using shape memory polymer Download PDF

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Abstract

본 발명은 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 관한 것이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상은 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실(yarn)로 직조되었으며, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며, 상기 텍스타일들 중 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실로 직조된 텍스타일에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일이 자가 회복 가능하다.
The present invention relates to a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer.
The textile-based triboelectric energy generating device using the shape memory polymer according to the first embodiment of the present invention includes: a first textile; And at least one of the first textile and the second textile is woven into a conductive yarn coated with a shape memory polymer on the outside, and the first textile and the second textile are woven into a conductive yarn A conductive yarn-woven fabric having a shape memory polymer coated on the outside of the textiles, which is capable of generating frictional electricity by friction between the first textile and the second textile, By applying heat above the glass temperature of the shape memory polymer, the textile can self-recover.

Description

형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자 {TRIBOELECTRIC ENERGY GENERATOR BASED ON TEXTILE USING SHAPE MEMORY POLYMER}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a triboelectric energy generating device using a shape memory polymer,

본 발명은 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer.

텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자는 마찰운동을 하는 중에 텍스타일 자체가 늘어남으로써 접촉 후 분리가 쉽지 않아 에너지 발전소자 출력이 저하되는 큰 문제점을 갖고 있다.Textile-based triboelectric energy power plant has a big problem in that the output of the energy generation device is lowered because it is not easy to separate after contact because the textile itself increases during friction movement.

도 1은 종래 기술에 따른 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자의 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.1 is a conceptual diagram for explaining a problem of a textile-based triboelectric energy generating device according to the prior art.

도 1에서 보는 것처럼, 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는 텍스타일로 이루어진 마찰 물질들이 상대 마찰 물질과 마찰 운동에 의해 접촉을 하게 되면서 마찰전기를 발생하게 된다. 텍스타일들이 서로 접촉하였다가 분리되었다가를 반복하는 과정에서 마찰 전기의 발생이 지속적으로 이루어질 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, a textile-based triboelectric energy generating device generates triboelectricity by contacting friction materials made of textile with friction materials by friction. The triboelectricity can be continuously generated in the process of repeating whether the textiles are in contact with each other or not.

이러한 과정이 지속되기 위해서는 결국 텍스타일의 접촉/분리가 쉽게 이루어져야 하지만, 실제로는 텍스타일의 경우에는 지속적인 이용에 의해 늘어나는 문제점이 있고, 이러한 텍스타일의 늘어남에 의해 접촉 후 분리가 쉽지 않아 마찰전기 에너지 발전소자의 출력이 저하되는 문제점을 갖고 있다.In order to maintain this process, the contact / separation of the textile should be easy, but in reality, the textile is increased by the continuous use, and because of the increase of the textile, separation after contact is difficult. Is lowered.

본 발명은 마찰운동을 하는 중에 텍스타일 자체가 늘어남으로써 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자 출력이 저하되는 현상을 형상기억 고분자를 이용하여 해결하고자 한다.The present invention aims at solving the phenomenon that the output of the tactile-based triboelectric energy generating device is lowered by the increase of the textile itself during the friction exercise by using the shape memory polymer.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상은 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실(yarn)로 직조되었으며, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며, 상기 텍스타일들 중 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실로 직조된 텍스타일에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일이 자가 회복 가능하다.The textile-based triboelectric energy generating device using the shape memory polymer according to the first embodiment of the present invention includes: a first textile; And at least one of the first textile and the second textile is woven into a conductive yarn coated with a shape memory polymer on the outside, and the first textile and the second textile are woven into a conductive yarn A conductive yarn-woven fabric having a shape memory polymer coated on the outside of the textiles, which is capable of generating frictional electricity by friction between the first textile and the second textile, By applying heat above the glass temperature of the shape memory polymer, the textile can self-recover.

상기 제 1 텍스타일과 상기 제 2 텍스타일은 서로 위아래로 배치되며 사이에 스페이서가 배치되어 이격되어 있다.The first textile and the second textile are disposed one above the other and spaced apart from each other.

상기 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성하여 상기 텍스타일의 표면적을 증대시켜 마찰에 의한 출력을 향상시킨다.By forming a fine pattern on the surface of the shape memory polymers, the surface area of the textile is increased to improve the output by friction.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상은 내부에 금속이 코어 형태로 배치되고 그 외부에 쉘 형태로 고분자가 배치된 실의 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 실을 이용하여 직조되었으며, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며, 상기 텍스타일들 중 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실로 직조된 텍스타일에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일이 자가 회복 가능하다.A textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a second embodiment of the present invention includes: a first textile; And a second textile, wherein at least one of the first textile and the second textile has a shape in which a metal is disposed in a core shape and a shape memory polymer is coated on the outside of the thread, Wherein the first textile and the second textile are spaced apart from each other so as to allow friction by contact with each other, and friction electricity can be generated by friction between the first textile and the second textile, The textile can be self-recovered by applying heat above the glass temperature of the shape memory polymer to the conductive thread-woven fabric having the shape memory polymer coated on the outside of the textiles.

상기 제 1 텍스타일과 상기 제 2 텍스타일은 서로 위아래로 배치되며 사이에 스페이서가 배치되어 이격되어 있다.The first textile and the second textile are disposed one above the other and spaced apart from each other.

상기 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성하여 상기 텍스타일들의 표면적을 증대시켜 마찰에 의한 출력을 향상시킨다.By forming a fine pattern on the surface of the shape memory polymers, the surface area of the textiles is increased to improve the output by friction.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나는 외부에 제 1 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실(yarn)로 직조되었고, 나머지 하나는 내부에 금속이 코어 형태로 배치되고 그 외부에 쉘 형태로 고분자가 배치된 실의 외부에 제 2 형상 기억 고분자가 코팅된 실을 이용하여 직조되었으며, 상기 제 1 형상 기억 고분자 및 상기 제 2 형상 기억 고분자의 재질은 상이하며, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며, 상기 텍스타일들에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일들이 자가 회복 가능하다.A textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a third embodiment of the present invention includes: a first textile; And a second textile, wherein one of the first textile and the second textile is woven into a conductive yarn coated with a first shape memory polymer on the outside, and the other is formed of a metal in the form of a core Wherein the first shape memory polymer and the second shape memory polymer are woven using a yarn in which a second shape memory polymer is coated on the outside of a yarn in which a polymer is arranged in a shell form on the outside, Wherein the first textile and the second textile are spaced apart from each other to allow friction by contact with each other, and friction electricity can be generated by friction between the first textile and the second textile, and the shape memory polymer The above-mentioned textiles can be self-recovered.

상기 제 1 텍스타일과 상기 제 2 텍스타일은 서로 위아래로 배치되며 사이에 스페이서가 배치되어 이격되어 있다.The first textile and the second textile are disposed one above the other and spaced apart from each other.

상기 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성하여 상기 텍스타일들의 표면적을 증대시켜 마찰에 의한 출력을 향상시킨다.By forming a fine pattern on the surface of the shape memory polymers, the surface area of the textiles is increased to improve the output by friction.

본 발명의 제 4 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 실(yarn)로 직조된 제 1 텍스타일; 및 실로 직조된 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상에는 형상 기억 고분자가 코팅되어 있으며, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며, 상기 텍스타일들 중 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실로 직조된 텍스타일에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일이 자가 회복 가능하다.A textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a fourth embodiment of the present invention comprises: a first textile woven in a yarn; Wherein at least one of the first textile and the second textile is coated with a shape memory polymer, and the first textile and the second textile are frictionally contacted with each other Wherein the first and second textiles are arranged so as to be spaced apart from each other by a predetermined distance and are capable of generating frictional electricity by friction between the first textile and the second textile, The textile can be self-recovered.

상기 실은 내부에 금속이 코어 형태로 배치되고 그 외부에 쉘 형태로 고분자가 배치된 실 또는 전도성 실이 이용된다.A thread or a conductive thread is used in which the metal is arranged in the form of a core and the polymer is arranged in a shell form on the outside.

상기 제 1 텍스타일과 상기 제 2 텍스타일은 서로 위아래로 배치되며 사이에 스페이서가 배치되어 이격되어 있다.The first textile and the second textile are disposed one above the other and spaced apart from each other.

상기 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성하여 상기 텍스타일들의 표면적을 증대시켜 마찰에 의한 출력을 향상시킨다.By forming a fine pattern on the surface of the shape memory polymers, the surface area of the textiles is increased to improve the output by friction.

본 발명의 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 의복 또는 웨어러블 디바이스에 이용 가능하다.A textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to an embodiment of the present invention is applicable to a garment or a wearable device.

본 발명에 따르면, 형상기억 고분자를 적용시킨 텍스타일에 열을 가해줌으로써 늘어난 텍스타일이 본래의 상태로 자가 회복을 일으키게 된다. 따라서 기존의 늘어짐에 따른 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자의 출력이 저하되는 현상을 해결할 수 있게 된다.According to the present invention, by applying heat to a textile to which a shape memory polymer is applied, the stretched textile is self-restored to its original state. Therefore, it is possible to solve the problem that the output of the textile-based triboelectric energy plant is reduced due to the sagging.

도 1은 종래 기술에 따른 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자의 문제점을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 이용되는 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실의 모습을 도시한다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 이용되는 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 실의 모습을 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 텍스타일을 이루는 실의 다양한 니팅방법을 보여주는 예를 도시한다.
도 6a-6b는 본 발명의 실시예에 따라 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴이 형성된 모습을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시에에 따라 스핀 코팅을 이용하여 텍스타일에 형상 기억 고분자 용액을 코팅하는 방법에 대한 개략도 및 샘플 사진을 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일에 열을 인가하였을때의 모습을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 열을 인가하였을때의 모습을 도시한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자의 출력값을 도시한다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
1 is a conceptual diagram for explaining a problem of a textile-based triboelectric energy generating device according to the prior art.
2 is a conceptual diagram for explaining a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer.
FIG. 3 is a view showing a conductive seal coated with a shape memory polymer on a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing a state in which a shape memory polymer is coated on an outer surface of a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 illustrates an example of a variety of methods of knitting yarns making up a textile according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 6A and 6B illustrate the formation of fine patterns on the surface of shape memory polymers according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 shows a schematic and sample photograph of a method of coating a shape memory polymer solution on a textile using spin coating according to one embodiment of the present invention.
FIG. 8 illustrates a state in which heat is applied to a textile using a shape memory polymer manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows a state in which heat is applied to a textile-based frictional electric energy generating device using a shape memory polymer manufactured according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows output values of a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer fabricated according to an embodiment of the present invention.
Various embodiments are now described with reference to the drawings, wherein like reference numerals are used throughout the drawings to refer to like elements. For purposes of explanation, various descriptions are set forth herein to provide an understanding of the present invention. It is evident, however, that such embodiments may be practiced without these specific details. In other instances, well-known structures and devices are shown in block diagram form in order to facilitate describing the embodiments.

하기 설명은 본 발명의 실시예에 대한 기본적인 이해를 제공하기 위해서 하나 이상의 실시예들의 간략화된 설명을 제공한다. 본 섹션은 모든 가능한 실시예들에 대한 포괄적인 개요는 아니며, 모든 엘리먼트들 중 핵심 엘리먼트를 식별하거나, 모든 실시예의 범위를 커버하고자 할 의도도 아니다. 그 유일한 목적은 후에 제시되는 상세한 설명에 대한 도입부로서 간략화된 형태로 하나 이상의 실시예들의 개념을 제공하기 위함이다.The following description provides a simplified description of one or more embodiments in order to provide a basic understanding of embodiments of the invention. This section is not a comprehensive overview of all possible embodiments and is not intended to identify key elements or to cover the scope of all embodiments of all elements. Its sole purpose is to present the concept of one or more embodiments in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is presented later.

본 발명은 종래 기술에서 언급한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자가 마찰운동을 하는 중에 텍스타일 자체가 늘어남으로써 접촉 후 분리가 쉽지 않아 에너지 발전소자 출력이 저하되는 큰 문제점을 해결하기 위한 내용으로서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 열을 가해주면 원래의 상태로 자가 회복이 가능한 형상기억 고분자를 텍스타일에 적용시켰다. The present invention is intended to solve a major problem that the output of the energy generating device is deteriorated because the textile itself is increased during the self-friction movement of the textile-based triboelectric energy power plant mentioned in the prior art, The shape memory polymer was applied to the textile to recover its original state when heat was applied.

열을 이용하여 원래의 상태로 자가 회복이 가능한 형상기억 고분자 물질은 다양한 온도 범위의 유리온도를 갖는다. 따라서 형상기억 고분자 물질을 텍스타일에 적용시킨 후 형상기억 고분자 물질의 유리온도와 일치 또는 그 초과의 온도의 열을 외부에서 가해주게 되면, 늘어났던 텍스타일 자체가 원래의 상태로 자가 회복이 이루어져 다시 에너지 발전소자 출력이 회복될 수 있게 된다. Shape memory polymer materials capable of self-recovery to the original state using heat have glass temperatures in various temperature ranges. Therefore, if the shape memory polymer material is applied to the textile and the heat of the temperature coinciding with or exceeding the glass temperature of the shape memory polymer material is externally applied, the stretched textile itself is restored to its original state, The output can be restored.

만약 신체 운동 시 몸에서 발생하는 마찰열 및 체온에 가까운 유리온도를 가진 형상기억 고분자를 이용하여 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자를 제작한다면, 우리가 움직일 때 발생하는 마찰열 및 체온만으로도 늘어난 텍스타일의 자가 회복이 이루어져 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자의 변형되는 문제점을 해결 할 수 있다. 이러한 방법은 외부에서 따로 온도를 가해주지 않아도 된다는 큰 장점을 가지게 된다. If a textile-based triboelectric energy generating device is fabricated using a shape memory polymer with frictional heat and body temperature close to body temperature during physical exercise, Can solve the problem that the textile-based triboelectric energy plant is deformed. This method has a great advantage in that it is not necessary to externally apply the temperature separately.

도 2는 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자를 설명하기 위한 개념도이다.2 is a conceptual diagram for explaining a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer.

도 2에서 보는 것처럼, 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일의 경우에는 늘어짐(쳐짐)이 발생되더라도 열을 가해줌으로써 텍스타일이 원래의 상태로 자가회복이 가능하게 된다. 이에 의해 마찰전기 에너지 발전 소자의 출력이 감소되는 현상을 막을 수 있게 된다.As shown in FIG. 2, in the case of a textile using a shape memory polymer, even if sagging occurs, heat can be applied to restore the original state of the textile. Thus, the output of the triboelectric energy generating element can be prevented from being reduced.

본 발명의 제 1 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함한다.The textile-based triboelectric energy generating device using the shape memory polymer according to the first embodiment of the present invention includes: a first textile; And a second textile.

제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상은 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실(yarn)로 직조되어 있다.At least one of the first textile and the second textile is woven with a conductive yarn coated with a shape memory polymer on the outside.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 이용되는 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실의 모습을 도시한다.FIG. 3 is a view showing a conductive seal coated with a shape memory polymer on a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a first embodiment of the present invention.

도 3에서 보는 것처럼, 전도성 실의 외부에 형상 기억 고분자 용액을 코팅시켜 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실이 준비된다. 이 경우 외부의 형상 기억 고분자는 직접 마찰에 관여하는 마찰 물질에 해당하고, 내부의 전도성 실은 전극 역할을 할 수 있다.As shown in FIG. 3, a shape memory polymer solution is coated on the outside of the conductive chamber, and a conductive chamber coated with a shape memory polymer is prepared. In this case, the external shape memory polymer is a friction material involved in direct friction, and the conductive thread inside can serve as an electrode.

본 발명의 제 1 실시예는 제 1 텍스타일과 제 2 텍스타일이 서로 접촉하여 마찰전기를 발생하는 경우이다. 따라서 마찰전기의 발생을 위해서는 제 1 텍스타일의 마찰 물질과 제 2 텍스타일의 마찰 물질은 상이해야 한다. 만일 제 1 텍스타일 및 제 2 텍스타일이 모두 형상 기억 고분자가 코팅된 실로 직조된 경우 서로 마찰하는 형상기억 고분자 물질이 서로 상이해야 한다. 이 경우 발생되는 마찰 전기의 출력이 크도록 마찰전기 대전열(triboelectric series) 상에서 대전 특성 차이가 큰 것이 이용되는 것이 바람직하다.In the first embodiment of the present invention, the first textile and the second textile contact each other to generate triboelectricity. Therefore, in order to generate triboelectricity, the friction material of the first textile and the friction material of the second textile must be different. If both the first textile and the second textile are woven in a film coated with a shape memory polymer, the shapes of the shape memory polymer material that are in contact with each other must be different from each other. In this case, it is preferable that a large difference in charging characteristics is used on the triboelectric series so that the output of the triboelectricity generated is large.

텍스타일들은 실로 직조되는 것이며, 실을 다양한 니팅 방법을 통해 텍스타일을 제조할 경우 니팅 방법에 따라 다양한 패턴을 제작할 수 있으므로, 텍스타일의 표면적을 증가시켜 에너지 발전소자의 출력을 향상시킬 수 있다. 도 5는 실의 다양한 니팅방법을 보여주는 예를 도시한다. 텍스타일은 실의 니팅 방법(plain, double, rib 등)에 따라 표면적이 달라지므로 표면적이 넓은 니팅방법을 선택할수록 에너지 발전 소자의 출력이 향상된다. Textiles are woven in a yarn, and various patterns can be produced according to the knitting method when the yarn is manufactured through various knitting methods, so that the output of the energy generating plant can be improved by increasing the surface area of the textile. Fig. 5 shows an example showing various knitting methods of yarn. Since the surface area of textile depends on the method of knitting the yarn (plain, double, rib, etc.), the output of the energy generating device is improved as the knitting method with a larger surface area is selected.

제 1 텍스타일과 제 2 텍스타일은 도 2에서 보는 것처럼 서로 위아래로 배치될 수 있고, 그 사이에는 스페이서가 배치될 수 있다. 제 1 텍스타일 및 제 2 텍스타일 중 어느 것이 위로 배치되는지는 무관하다. 서로 위아래로 배치된 상태에서 운동에 의해 서로 마찰이 발생될 수 있고 이에 의해 마찰 전기 에너지가 발생될 수 있다. 이러한 텍스타일들을 이용한 마찰 전기 에너지 발전 소자는 의복, 웨어러블 디바이스에 이용 가능하므로 인체의 움직임 등에 의해 지속적인 마찰 전기 에너지의 발생이 가능하게 된다.The first textiles and the second textiles may be arranged one above the other, as shown in FIG. 2, and spacers may be arranged therebetween. It does not matter which of the first textile and the second textile is disposed up. Friction can be generated by movement in the state of being arranged up and down one another, and thereby triboelectric energy can be generated. Since the triboelectric energy generating device using these textiles can be used for clothes and wearable devices, it is possible to generate triboelectric energy continuously due to the movement of the human body.

또한, 마찰전기 에너지의 출력을 높이기 위해서, 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성할 수도 있다. 도 6은 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴이 형성된 모습을 도시한다. 이처럼 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성함으로써 텍스타일들의 표면적을 증대시킬 수 있고, 이에 의해 마찰에 의한 마찰전기 에너지의 출력을 높일 수 있게 되는 것이다.Further, in order to increase the output of the triboelectric energy, a fine pattern may be formed on the surface of the shape memory polymer. 6 shows a state where fine patterns are formed on the surfaces of the shape memory polymers. By forming fine patterns on the surfaces of the shape memory polymers, the surface area of the textiles can be increased, thereby increasing the triboelectric energy output due to friction.

본 발명의 명세서에서 미세 패턴은 도 6a-6b에서 나타난 것처럼 실 표면에 나노 로드를 성장시켜 미세 패턴을 형성시키거나 또는 플라즈마 에칭을 통해 미세 패턴을 형성시킬 수 있다.In the specification of the present invention, a fine pattern can be formed by growing a nano-rod on a surface of a seal as shown in Figs. 6A to 6B to form a fine pattern, or to form a fine pattern through plasma etching.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상은 내부에 금속이 코어 형태로 배치되고 그 외부에 쉘 형태로 고분자가 배치된 실의 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 실을 이용하여 직조되어 있다.A textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a second embodiment of the present invention includes: a first textile; And a second textile, wherein at least one of the first textile and the second textile has a shape in which a metal is disposed in a core shape and a shape memory polymer is coated on the outside of the thread, The yarn is woven using the yarn.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 이용되는 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 실의 모습을 도시한다.FIG. 4 is a view showing a state in which a shape memory polymer is coated on an outer surface of a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a second embodiment of the present invention.

도 4에서 보는 것처럼, 코어-쉘 구조를 이루는 전도성 실(코어)-고분자 실(쉘)로 이루어진 실의 외부에 형상 기억 고분자 용액을 코팅시켜 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 실이 준비된다. 이 경우 외부의 형상 기억 고분자는 직접 마찰에 관여하는 마찰 물질에 해당하고, 내부의 전도성 실은 전극 역할을 할 수 있다.As shown in FIG. 4, a shape-memory polymer solution is coated on the outside of a thread made of a conductive thread (core) -memory shell (shell) having a core-shell structure to prepare a yarn coated with a shape memory polymer on the outside. In this case, the external shape memory polymer is a friction material involved in direct friction, and the conductive thread inside can serve as an electrode.

본 발명의 제 2 실시예는 제 1 텍스타일과 제 2 텍스타일이 서로 접촉하여 마찰전기를 발생하는 경우이다. 따라서 마찰전기의 발생을 위해서는 제 1 텍스타일의 마찰 물질과 제 2 텍스타일의 마찰 물질은 상이해야 한다. 만일 제 1 텍스타일 및 제 2 텍스타일이 모두 형상 기억 고분자가 코팅된 실로 직조된 경우 서로 마찰하는 형상기억 고분자 물질이 서로 상이해야 한다. 이 경우 발생되는 마찰 전기의 출력이 크도록 마찰전기 대전열(triboelectric series) 상에서 대전 특성 차이가 큰 것이 이용되는 것이 바람직하다.The second embodiment of the present invention is a case where the first textile and the second textile come into contact with each other to generate triboelectricity. Therefore, in order to generate triboelectricity, the friction material of the first textile and the friction material of the second textile must be different. If both the first textile and the second textile are woven in a film coated with a shape memory polymer, the shapes of the shape memory polymer material that are in contact with each other must be different from each other. In this case, it is preferable that a large difference in charging characteristics is used on the triboelectric series so that the output of the triboelectricity generated is large.

텍스타일들은 실로 직조되는 것이며, 실을 다양한 니팅 방법을 통해 텍스타일을 제조할 경우 니팅 방법에 따라 다양한 패턴을 제작할 수 있으므로, 텍스타일의 표면적을 증가시켜 에너지 발전소자의 출력을 향상시킬 수 있다. 도 5는 실의 다양한 니팅방법을 보여주는 예를 도시한다. 텍스타일은 실의 니팅 방법(plain, double, rib 등)에 따라 표면적이 달라지므로 표면적이 넓은 니팅방법을 선택할수록 에너지 발전 소자의 출력이 향상된다. Textiles are woven in a yarn, and various patterns can be produced according to the knitting method when the yarn is manufactured through various knitting methods, so that the output of the energy generating plant can be improved by increasing the surface area of the textile. Fig. 5 shows an example showing various knitting methods of yarn. Since the surface area of textile depends on the method of knitting the yarn (plain, double, rib, etc.), the output of the energy generating device is improved as the knitting method with a larger surface area is selected.

제 1 텍스타일과 제 2 텍스타일은 도 2에서 보는 것처럼 서로 위아래로 배치될 수 있고, 그 사이에는 스페이서가 배치될 수 있다. 제 1 텍스타일 및 제 2 텍스타일 중 어느 것이 위로 배치되는지는 무관하다. 서로 위아래로 배치된 상태에서 운동에 의해 서로 마찰이 발생될 수 있고 이에 의해 마찰 전기 에너지가 발생될 수 있다. 이러한 텍스타일들을 이용한 마찰 전기 에너지 발전 소자는 의복, 웨어러블 디바이스에 이용 가능하므로 인체의 움직임 등에 의해 지속적인 마찰 전기 에너지의 발생이 가능하게 된다.The first textiles and the second textiles may be arranged one above the other, as shown in FIG. 2, and spacers may be arranged therebetween. It does not matter which of the first textile and the second textile is disposed up. Friction can be generated by movement in the state of being arranged up and down one another, and thereby triboelectric energy can be generated. Since the triboelectric energy generating device using these textiles can be used for clothes and wearable devices, it is possible to generate triboelectric energy continuously due to the movement of the human body.

또한, 마찰전기 에너지의 출력을 높이기 위해서, 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성할 수도 있다. 도 6은 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴이 형성된 모습을 도시한다. 이처럼 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성함으로써 텍스타일들의 표면적을 증대시킬 수 있고, 이에 의해 마찰에 의한 마찰전기 에너지의 출력을 높일 수 있게 되는 것이다.Further, in order to increase the output of the triboelectric energy, a fine pattern may be formed on the surface of the shape memory polymer. 6 shows a state where fine patterns are formed on the surfaces of the shape memory polymers. By forming fine patterns on the surfaces of the shape memory polymers, the surface area of the textiles can be increased, thereby increasing the triboelectric energy output due to friction.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 제 1 텍스타일; 및 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나는 외부에 제 1 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실(yarn)로 직조되었고, 나머지 하나는 내부에 금속이 코어 형태로 배치되고 그 외부에 쉘 형태로 고분자가 배치된 실의 외부에 제 2 형상 기억 고분자가 코팅된 실을 이용하여 직조되어 있다.A textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to a third embodiment of the present invention includes: a first textile; And a second textile, wherein one of the first textile and the second textile is woven into a conductive yarn coated with a first shape memory polymer on the outside, and the other is formed of a metal in the form of a core And the second shape memory polymer is coated on the outside of the yarn in which the polymer is arranged in a shell form on the outside thereof.

제 3 실시예는 제 1 실시예의 방식으로 직조한 텍스타일과 제 2 실시예의 방식으로 직조한 텍스타일 간의 마찰에 의한 에너지 발생에 대한 실시예에 해당한다. 실을 준비하고 직조하여 텍스타일을 만드는 내용에 대해서는 위에서 이미 설명하였으므로 반복 설명은 생략하도록 하겠다.The third embodiment corresponds to an example of the energy generation by friction between the textile woven in the manner of the first embodiment and the textile woven in the manner of the second embodiment. The contents of preparing textile yarns and weaving them have already been described above, so the repetitive explanation will be omitted.

본 발명의 제 3 실시예는 제 1 텍스타일과 제 2 텍스타일이 서로 접촉하여 마찰전기를 발생하는 경우이고, 따라서 마찰전기의 발생을 위해 제 1 형상 기억 고분자 및 상기 제 2 형상 기억 고분자의 재질은 상이해야 한다. 이 경우 발생되는 마찰 전기의 출력이 크도록 마찰전기 대전열(triboelectric series) 상에서 대전 특성 차이가 큰 것이 이용되는 것이 바람직하다.The third embodiment of the present invention is a case where the first textile and the second textile are brought into contact with each other to generate triboelectricity and therefore the materials of the first shape memory polymer and the second shape memory polymer for generating triboelectricity are different Should be. In this case, it is preferable that a large difference in charging characteristics is used on the triboelectric series so that the output of the triboelectricity generated is large.

텍스타일들은 실로 직조되는 것이며, 실을 다양한 니팅 방법을 통해 텍스타일을 제조할 경우 니팅 방법에 따라 다양한 패턴을 제작할 수 있으므로, 텍스타일의 표면적을 증가시켜 에너지 발전소자의 출력을 향상시킬 수 있다. 도 5는 실의 다양한 니팅방법을 보여주는 예를 도시한다. 텍스타일은 실의 니팅 방법(plain, double, rib 등)에 따라 표면적이 달라지므로 표면적이 넓은 니팅방법을 선택할수록 에너지 발전 소자의 출력이 향상된다. Textiles are woven in a yarn, and various patterns can be produced according to the knitting method when the yarn is manufactured through various knitting methods, so that the output of the energy generating plant can be improved by increasing the surface area of the textile. Fig. 5 shows an example showing various knitting methods of yarn. Since the surface area of textile depends on the method of knitting the yarn (plain, double, rib, etc.), the output of the energy generating device is improved as the knitting method with a larger surface area is selected.

제 1 텍스타일과 제 2 텍스타일은 도 2에서 보는 것처럼 서로 위아래로 배치될 수 있고, 그 사이에는 스페이서가 배치될 수 있다. 제 1 텍스타일 및 제 2 텍스타일 중 어느 것이 위로 배치되는지는 무관하다. 서로 위아래로 배치된 상태에서 운동에 의해 서로 마찰이 발생될 수 있고 이에 의해 마찰 전기 에너지가 발생될 수 있다. 이러한 텍스타일들을 이용한 마찰 전기 에너지 발전 소자는 의복, 웨어러블 디바이스에 이용 가능하므로 인체의 움직임 등에 의해 지속적인 마찰 전기 에너지의 발생이 가능하게 된다.The first textiles and the second textiles may be arranged one above the other, as shown in FIG. 2, and spacers may be arranged therebetween. It does not matter which of the first textile and the second textile is disposed up. Friction can be generated by movement in the state of being arranged up and down one another, and thereby triboelectric energy can be generated. Since the triboelectric energy generating device using these textiles can be used for clothes and wearable devices, it is possible to generate triboelectric energy continuously due to the movement of the human body.

또한, 마찰전기 에너지의 출력을 높이기 위해서, 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성할 수도 있다. 도 6은 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴이 형성된 모습을 도시한다. 이처럼 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성함으로써 텍스타일들의 표면적을 증대시킬 수 있고, 이에 의해 마찰에 의한 마찰전기 에너지의 출력을 높일 수 있게 되는 것이다.Further, in order to increase the output of the triboelectric energy, a fine pattern may be formed on the surface of the shape memory polymer. 6 shows a state where fine patterns are formed on the surfaces of the shape memory polymers. By forming fine patterns on the surfaces of the shape memory polymers, the surface area of the textiles can be increased, thereby increasing the output of the triboelectric energy due to the friction.

도 3 및 4에서는 실 자체에 형상 기억 고분자를 코팅하는 방식으로 설명하였으나, 형상기억 고분자를 텍스타일에 적용시키는 방법으로는 텍스타일 자체에 형상기억 고분자 용액을 코팅하는 방법도 이용할 수 있다. 스핀코터 혹은 딥코터 등을 이용하여 형상기억 고분자 용액을 고분자 텍스타일, 전도성 텍스타일 등 다양한 텍스타일에 코팅함으로써, 열을 가해주었을 때 원래의 상태로 돌아오는 형상기억고분자를 적용한 텍스타일을 제작할 수 있다. 도 7은 본 발명의 일 실시에에 따라 스핀 코팅을 이용하여 텍스타일에 형상 기억 고분자 용액을 코팅하는 방법에 대한 개략도 및 샘플 사진을 도시한다. 이때 아래 표 1에서 볼 수 있듯이, 전도성 텍스타일에 형상기억 고분자를 코팅하는 경우, 형상기억 고분자 용액에 전도성 텍스타일로 스며들어가게 됨으로써 형상기억 고분자 용액이 코팅된 전도성 텍스타일은 전도성을 유지할 수 있게 되는 장점을 가진다.In FIGS. 3 and 4, the shape memory polymer is coated on the seal itself. However, as a method of applying the shape memory polymer to the textile, a method of coating the shape memory polymer solution on the textile itself can also be used. By applying a shape memory polymer solution to various textiles such as polymer textiles and conductive textiles using a spin coater or a dip coater, it is possible to fabricate a shape memory polymer which is returned to its original state when heat is applied. Figure 7 shows a schematic and sample photograph of a method of coating a shape memory polymer solution on a textile using spin coating according to one embodiment of the present invention. As shown in Table 1 below, when the shape memory polymer is coated on the conductive textile, the conductive textile coated with the shape memory polymer solution has the advantage of being able to maintain the conductivity because the conductive polymer tends to penetrate into the shape memory polymer solution .

전도성 텍스타일Conductive textile 형상기억 고분자 용액이 코팅된 전도성 텍스타일Conductive textile coated with shape memory polymer solution 저항resistance 1.6Ω1.6Ω 3.2Ω3.2Ω

위의 표 1은 일반 전도성 텍스타일 샘플과 전도성 텍스타일에 형상기억 고분자 용액을 코팅한 후의 샘플의 저항을 측정한 결과이다. 두 샘플 모두 저항이 측정되었고, 그 결과 두 샘플 모두 전도성이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 즉, 형상기억 고분자 용액을 코팅한 후에도 전도성 텍스타일이 전도성을 유지하고, 기존의 전기적 특성을 잃지 않는다는 것을 나타낸다.Table 1 shows the results of measuring the resistance of a sample after coating a shape memory polymer solution on a general conductive textile sample and a conductive textile. Resistance was measured for both samples, and as a result, both samples were found to be conductive. That is, the conductive textile maintains conductivity even after coating the shape memory polymer solution, and does not lose the existing electrical properties.

이처럼 텍스타일 자체에 형상기억 고분자 용액을 코팅하는 방법을 이용해 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는 본 발명의 제 4 실시예에 해당하며, 이러한 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는, 실(yarn)로 직조된 제 1 텍스타일; 및 실로 직조된 제 2 텍스타일을 포함하고, 상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상에는 형상 기억 고분자가 코팅되어 있다. 실을 준비하고 직조하여 텍스타일을 만드는 내용에 대해서는 위에서 이미 설명하였으므로 반복 설명은 생략하도록 하겠다. 그 이외에 위의 실시예들에서 설명한 부분과 반복되는 내용도 모두 생략하도록 하겠다.The tile-based triboelectric energy generating device using the shape memory polymer manufactured by coating the shape memory polymer solution to the textile itself corresponds to the fourth embodiment of the present invention. The textile- A triboelectric energy generating element comprises: a first textile woven in a yarn; And a second yarn woven fabric, wherein at least one of the first textile and the second textile is coated with a shape memory polymer. The contents of preparing textile yarns and weaving them have already been described above, so the repetitive explanation will be omitted. In addition, the parts described in the above embodiments and the repeated contents will be omitted.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일에 열을 인가하였을때의 모습을 도시한다. 도 8은 텍스타일에 형상기억 고분자를 코팅한 후 인위적으로 늘어짐 현상을 연출한 뒤(텍스타일 가운데 부분에 위로 늘어난 형태) 히터를 이용하여 텍스타일에 열을 가해주었을 때 텍스타일이 본래의 평평한 상태로 돌아오는 것을 나타낸다.FIG. 8 illustrates a state in which heat is applied to a textile using a shape memory polymer manufactured according to an embodiment of the present invention. FIG. 8 shows that when a shape is coated with a shape memory polymer, the textiles are returned to their original flat state after heat is applied to the textile using a heater (artificial sagging) .

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자에 열을 인가하였을때의 모습을 도시한다. 도 9에서도 도 8과 마찬가지로 히터를 이용해 텍스타일에 열을 인가함에 따라 텍스타일이 본래의 평평한 상태로 돌아옴을 확인할 수 있었다.FIG. 9 shows a state in which heat is applied to a textile-based frictional electric energy generating device using a shape memory polymer manufactured according to an embodiment of the present invention. Also in FIG. 9, it is confirmed that the textile is returned to its original flat state by applying heat to the textile using a heater as in FIG.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 제작된 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자의 출력값을 도시한다. 도 10은 나일론 텍스타일의 경우의 마찰 전기 에너지 출력값과, 형상 기억 고분자가 코팅된 나일론 텍스타일의 경우의 마찰 전기 에너지 출력값을 비교한 것이다. FIG. 10 shows output values of a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer fabricated according to an embodiment of the present invention. 10 compares the triboelectric energy output value in the case of nylon textile and the triboelectric energy output value in the case of nylon textile coated with shape memory polymer.

형상기억 고분자를 이용한 텍스타일과 마찰되는 상대 마찰전기 대전 물질로서는 다양한 물질이 이용될 수 있다. 특히 의류 및 웨어러블 디바이스에 적용시키기 위해서는 전도성 텍스타일, 고분자 텍스타일 등을 상대 마찰전기 대전물질로 사용할 수 있다. 형상기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자는 pushing mode, sliding mode, single electrode mode 등 여러 가지 마찰전기 에너지 발전소자의 구동 방법에서 이용될 수 있다.A variety of materials can be used as the relative triboelectrification material that rubs against the textile using the shape memory polymer. In particular, conductive textile, polymer textile or the like can be used as a relative triboelectric material for application to clothing and wearable devices. Textile based triboelectric energy plant using shape memory polymer can be used in various triboelectric energy plant driving methods such as pushing mode, sliding mode, single electrode mode.

본 발명에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자는 기존의 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자의 한계점을 극복함으로써, 본 발명에 따른 형상기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전소자는 스마트 의복이나 웨어러블 디바이스에 적용되었을 때 늘어남으로 인해 출력이 감소하지 않고, 지속적으로 일정한 전력을 공급할 수 있다. 따라서 시간과 장소에 상관없이 정보를 처리할 수 있는 인간 친화적인 미래 정보화 기기, 즉 사용자 발전(UCP : User Created Power) 시스템, 유저인터페이스(UI), 헬스케어용 무선인테네트워크(wireless body area network, WBAN)에 활용될 수 있다. The textile-based triboelectric energy generation device using the shape memory polymer according to the present invention overcomes the limitations of the existing textile-based triboelectric energy power plant, so that the textile-based triboelectric energy plant using the shape memory polymer according to the present invention When applied to a smart garment or a wearable device, the output does not decrease due to the increase, and constant power can be supplied continuously. Therefore, a future-oriented information-processing device (UCP), a user interface (UI), a wireless body area network , WBAN).

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the disclosed embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present invention. Various modifications to these embodiments will be readily apparent to those skilled in the art, and the generic principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of the invention. Thus, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 텍스타일; 및
제 2 텍스타일을 포함하고,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나 이상은 코어를 이루는 전도성 실 및 쉘을 이루는 고분자 실의 코어-쉘 구조의 실의 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 구조의 실을 이용하여 직조되었으며,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며,
상기 텍스타일들 중 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 실로 직조된 텍스타일에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일이 자가 회복 가능하고,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일은 표면적을 증가시키도록 직조되고 상기 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성하여 상기 텍스타일들의 표면적을 증대시켜 마찰에 의한 출력을 향상시키는,
형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자.
A first textile; And
A second textile,
Wherein at least one of the first textile and the second textile is woven using a yarn having a structure in which a shape memory polymer is coated on an outer side of a core-shell structure of a polymeric thread forming a conductive thread and a shell forming a core,
The first textile and the second textile being spaced apart from each other to allow friction by contact with each other,
The friction between the first textile and the second textile can generate electricity,
The textile is self-recoverable by applying heat above the glass temperature of the shape memory polymer to the yarn-woven textile in which the shape memory polymer is coated on the outside of the textiles,
Wherein the first textile and the second textile are woven to increase the surface area and form a fine pattern on the surface of the shape memory polymers to increase the surface area of the textiles to improve the output by friction,
Textile based triboelectric energy generation device using shape memory polymer.
제 4 항에 있어서,
상기 제 1 텍스타일과 상기 제 2 텍스타일은 서로 위아래로 배치되며 사이에 스페이서가 배치되어 이격되어 있는,
형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자.
5. The method of claim 4,
Wherein the first textile and the second textile are disposed one above the other and spaced apart from each other,
Textile based triboelectric energy generation device using shape memory polymer.
삭제delete 제 1 텍스타일; 및
제 2 텍스타일을 포함하고,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일 중 어느 하나는 외부에 제 1 형상 기억 고분자가 코팅된 전도성 실로 직조되었고, 나머지 하나는 코어를 이루는 전도성 실 및 쉘을 이루는 고분자 실의 코어-쉘 구조의 실의 외부에 형상 기억 고분자가 코팅된 구조의 실을 이용하여 직조되었으며,
상기 제 1 형상 기억 고분자 및 상기 제 2 형상 기억 고분자의 재질은 상이하며,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일이 서로 접촉에 의한 마찰이 가능하도록 이격 배치되고,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일의 마찰에 의한 마찰 전기 발생이 가능하며,
상기 텍스타일들에 상기 형상 기억 고분자의 유리 온도 이상의 열을 가해줌으로써 상기 텍스타일들이 자가 회복 가능하고,
상기 제 1 텍스타일 및 상기 제 2 텍스타일은 표면적을 증가시키도록 직조되고 상기 형상 기억 고분자들의 표면에 미세 패턴을 형성하여 상기 텍스타일들의 표면적을 증대시켜 마찰에 의한 출력을 향상시키는,
형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자.
A first textile; And
A second textile,
Wherein one of the first textile and the second textile is woven into a conductive thread coated with a first shape memory polymer on the outside and the other is a conductive thread made of a core- It was woven using yarns of the shape memory polymer coated on the outside,
The material of the first shape memory polymer and the material of the second shape memory polymer are different,
The first textile and the second textile being spaced apart from each other to allow friction by contact with each other,
The friction between the first textile and the second textile can generate electricity,
The textiles can be self-recovered by applying heat above the glass temperature of the shape memory polymer to the textiles,
Wherein the first textile and the second textile are woven to increase the surface area and form a fine pattern on the surface of the shape memory polymers to increase the surface area of the textiles to improve the output by friction,
Textile based triboelectric energy generation device using shape memory polymer.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 텍스타일과 상기 제 2 텍스타일은 서로 위아래로 배치되며 사이에 스페이서가 배치되어 이격되어 있는,
형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자.
8. The method of claim 7,
Wherein the first textile and the second textile are disposed one above the other and spaced apart from each other,
Textile based triboelectric energy generation device using shape memory polymer.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 4 항, 제 5 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자가 적용된, 의복.
A textile-based triboelectric energy generating device using the shape memory polymer according to any one of claims 4, 5, 7, and 8.
제 4 항, 제 5 항, 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 형상 기억 고분자를 이용한 텍스타일 기반의 마찰전기 에너지 발전 소자가 적용된, 웨어러블 디바이스.A wearable device to which a textile-based triboelectric energy generating device using a shape memory polymer according to any one of claims 4, 5, 7, and 8 is applied.
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