WO2017211026A1 - 摩擦部件及具有其的摩擦发电机、发光装置和发光鞋 - Google Patents

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WO2017211026A1
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layer
friction member
film layer
friction
film
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PCT/CN2016/102049
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English (en)
French (fr)
Inventor
徐传毅
王珊
孙利佳
Original Assignee
纳智源科技（唐山）有限责任公司
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21L—LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF, BEING PORTABLE OR SPECIALLY ADAPTED FOR TRANSPORTATION
    • F21L13/00—Electric lighting devices with built-in electric generators
    • F21L13/06—Electric lighting devices with built-in electric generators with mechanical drive, e.g. spring
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N1/00—Electrostatic generators or motors using a solid moving electrostatic charge carrier
    • H02N1/04—Friction generators

Definitions

  • This invention relates to the field of chemical engineering, and in particular to a friction member and its application, a device for preparing a friction member, and more particularly to a friction generator having the friction member, and a lighting device and a lighting shoe including the friction generator.
  • the friction component As a key component of the friction generator, the friction component has its own influence on the power generation capability of the friction generator.
  • Current friction components are mostly made of polymer films made of thermosetting liquid silica gel, such as PDMS silica gel.
  • the film forming method mostly adopts the template blade forming method, and it is required to process the required hole groove structure on one side of the template to form the same convex structure on the polymer film.
  • Commonly used polymer films have very low hardness, very good elasticity, and insufficient tensile strength and tear strength.
  • the high elasticity of the polymer film in the extension direction brings great difficulty to the assembly work. We only need the polymer film to have high elasticity in the thickness direction, and limit the extension direction.
  • the flexibility can bring great convenience to the next steps.
  • the polymer film is used as a friction layer in a friction generator. It also needs to be laminated with an electrode layer. The combination of the electrode layer and the polymer film is also a difficult process because the surface of the polymer film is very It is difficult to stick another layer of film. Thus, existing polymer films are in need of improvement.
  • the friction generator has been placed on the shoe to generate electricity by collecting mechanical energy during walking, and a light-emitting element is arranged on the shoe body to realize the display function, thereby achieving the functions of beautification and warning.
  • the illuminating element is more convexly disposed on the surface of the shoe body, and not only has a single display function, but also affects the overall aesthetic feeling of the illuminating shoe, and the light-emitting element is not firmly bonded to the shoe body and is easily detached.
  • the present invention aims to solve at least one of the technical problems existing in the prior art. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a friction member having low elasticity and good toughness.
  • the invention provides a friction component.
  • the friction member includes: a first film layer having a first surface and a second surface, and the first surface has a predetermined convex structure; a mesh layer, Forming a mesh layer on at least a portion of the second surface of the first film layer; a second film layer covering the second surface of the first film layer and the On the mesh layer.
  • the friction member according to the embodiment of the present invention increases the flexibility and toughness of the friction member by embedding the mesh layer, and at the same time reduces the elasticity of the friction member, limits the deformation of the entire extension direction of the friction member, and is advantageous for applying the friction member to the friction.
  • the generator, the friction member is easily assembled to the friction generator, so that the production efficiency of the friction generator is significantly improved.
  • an apparatus for making a friction member comprises: a first pair of roller film formers for forming a first film layer; a screen roller for a mesh layer is formed on at least a portion of the upper surface of the first film layer; a second pair of roll film formers for the first film layer and the mesh Forming a second film layer on the layer to obtain a friction member intermediate; a curing device for curing the friction member intermediate body to obtain the friction member; and a template having a predetermined a slot structure in which the template passes sequentially through the first pair of roll film formers, the screen roll, the second pair of roll film formers, and the solidifier.
  • the apparatus respectively forms a first film layer, a mesh layer and a second film layer through a first pair of roll film formers, a screen roll and a second pair of roll film formers, respectively Therefore, the mesh layer is embedded between the first film layer and the second film layer simply and conveniently, and the device has a simple structure and convenient operation.
  • the invention provides a friction member.
  • the friction member includes: a film layer having a first surface and a second surface, and the first surface has a predetermined convex structure; and a mesh layer, the mesh A layer is formed on at least a portion of the second surface of the film layer.
  • the friction member of the embodiment of the present invention by providing a mesh layer on the film layer, the flexibility and toughness of the friction member are increased, and at the same time, the elasticity of the friction member is reduced, and the deformation of the entire extension direction of the friction member is restricted, which is advantageous for the friction member.
  • the friction member is easily assembled to a friction generator, so that the production efficiency of the friction generator is significantly improved.
  • the method comprises: forming a mesh layer using a conductive material; coating a polymer material on the surface of the rigid template to obtain a thin film layer intermediate, wherein the first surface of the thin film layer intermediate has a predetermined a raised structure; the thin film layer intermediate is degassed to obtain a degassed thin film layer intermediate; and the mesh layer is placed on the second surface of the degassed thin film layer intermediate Upper to obtain a friction member intermediate; and to cure the friction member intermediate to obtain the friction member.
  • the invention provides a friction generator.
  • the friction generator comprises: the aforementioned friction member.
  • the aforementioned friction member is employed, the friction generator is easy to assemble, and the manufacturing efficiency is remarkably improved.
  • the invention provides a lighting device for a luminescent shoe, comprising:
  • rectifier module being connected to the power generation module
  • At least one illuminating element disposed on the illuminating shoe body, the at least one illuminating element being coupled to the rectifying module to illuminate while walking, wherein the at least one illuminating element is woven on the illuminating shoe body Flexible light-emitting element.
  • the friction generator comprises one or more of a three-layer structure friction generator, a four-layer structure friction generator or a five-layer structure friction generator, the friction generator comprising at least two surfaces constituting a friction interface, And the friction generator has at least a first electrode layer and a second electrode layer constituting a signal output end, and at least one of the two surfaces constituting the friction interface is provided with a convex structure.
  • the convex structure is configured such that a plurality of bumps are arranged in a rectangular or diamond shape, or a plurality of strip structures are geometrically arranged on two sides, four corners, four peripheral edges or the entire surface of the at least one surface.
  • the friction generator has a completely encapsulated encapsulation layer on the outside.
  • the material of the encapsulation layer may be a thermoplastic polyurethane elastomer, polyvinyl chloride or silica gel.
  • first electrode layer and the second electrode layer are connected to the wire through a wire to output electrical energy through the wire through the wire.
  • the illuminating device of the illuminating shoe further comprises:
  • An energy storage module the energy storage module is connected to the rectifier module to store electrical energy
  • switch module is respectively connected to the energy storage module and the at least one light emitting component to control the energy storage module to supply power to the at least one light emitting component.
  • the illuminating device of the illuminating shoe further comprises:
  • control module is respectively connected to the switch module and the at least one light emitting element to control the at least one light emitting element to emit light.
  • the illuminating device of the illuminating shoe further includes:
  • the physiological monitoring module is connected to the control module to control the light emitting element to emit light according to the detected physiological signal.
  • the present invention provides an illuminating shoe comprising: an illuminating shoe body; and the illuminating device of the above illuminating shoe disposed on the illuminating shoe body.
  • Figure 1 shows a schematic structural view of a friction member according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 shows a schematic structural view of a conventional friction member
  • Figure 3 is a schematic view showing the structure of an apparatus for preparing a friction member according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a schematic view showing the structure of a roll film former according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a schematic view showing the structure of a friction member according to still another embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flow chart showing a method of preparing a friction member in accordance with one embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic structural view of a light-emitting device of an illuminating shoe according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a schematic view showing a friction generator and a package structure according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a block diagram showing the structure of a lighting device for an illuminating shoe according to an embodiment of the present invention.
  • the invention provides a friction component.
  • the friction member is illustrated in accordance with an embodiment of the present invention, the friction member including a first film layer 10, a mesh layer 20, and a second film layer 30.
  • the first film layer 10 has a first surface and a second surface, and the first surface has a predetermined convex structure 11, which is the lower surface of the first film layer in FIG.
  • the predetermined raised structure 11 corresponds to the raised structure of the finally formed friction member;
  • the mesh layer 20 is formed on at least a portion of the second surface of the first film layer 10; and the second film layer 30 is covered in the first The second surface of the film layer 10 and the mesh layer 20 are on.
  • the protrusions on the protruding structure 11 may be disposed according to production requirements.
  • the protrusions may be arranged in an array, so that a pattern of a regular pattern is formed on the first film layer.
  • the first film layer 10 and the second film layer 30 are independently made of a thermosetting polymer Material formation.
  • the first film layer 10 and the second film layer 30 are each independently formed of silica gel so as to embed a mesh layer between the first film layer 10 and the second film layer 30.
  • a first pair of roll film formers 100 is used to form a first film layer; a screen roll 200 is used to form a mesh layer on at least a portion of the upper surface of the first film layer;
  • the film former group 300 is configured to form a second film layer on the first film layer and the mesh layer to obtain a friction member intermediate body;
  • the curing device 400 is used for curing the friction member intermediate body to obtain the friction member;
  • the template 500 has a predetermined aperture structure thereon, which in turn passes through a first pair of roller film former groups 100, a screen roller 200, a second pair of roller film former groups 300, and a fuser 400.
  • the first pair of roll film formers 100 includes a first feeder 130, a first pair of roll film formers 110, a second feeder 140, and a second pair of roll film formers 120.
  • a vacuum brush 150 wherein the first pair of roll film formers 110 are disposed on a rear side of the first feeder 130, the first pair of roll film formers 110 for forming a glue layer on the template 500; the second pair of rolls The film former 120 is disposed on the rear side of the second feeder 140, and the second pair of roll film formers 120 is used to scrape the adhesive layer and form a first film layer of a predetermined thickness; the vacuum brush 150 is disposed on the first pair of rolls Between the film former 110 and the second feeder 140, the vacuum brush 150 is used for vacuum processing the glue layer to remove air bubbles in the glue layer.
  • the first pair of roll film formers 110 and the second pair of roll film formers 120 each have two parallel rollers of adjustable distance, which is the film thickness, by adjustment The distance between the two rollers reaches the purpose of adjusting the thickness of the first film layer.
  • the protrusions on the protrusion structure 51 may be disposed according to production requirements.
  • the protrusions may be arranged in an array, so that a pattern of a regular pattern is formed on the first surface of the film layer.
  • a mesh layer is formed, that is, the material used to form the mesh layer is flattened and cut to a desired size.
  • the invention provides a friction generator.
  • the friction generator comprises: the aforementioned friction member.
  • the frictional generator of the embodiment of the present invention the frictional generator is easily assembled using the aforementioned friction member, whereby the manufacturing efficiency of the friction generator is remarkably improved.
  • FIG. 7 is a schematic structural view of a light emitting device of an illuminating shoe according to an embodiment of the present invention.
  • the illuminating device 700 of the illuminating shoe comprises: a power generating module 710, a rectifying module 720 and at least one illuminating element 730.
  • the power generation module 710 is disposed in the illuminating shoe body, and the power generation module 710 outputs electric energy when friction occurs under the action of walking.
  • the rectifier module 720 is connected to the power generation module 710.
  • At least one illuminating element 730 is disposed on the illuminating shoe body, and at least one illuminating element 730 is coupled to the rectifying module 720 to illuminate while walking, wherein the at least one illuminating element 730 can be a flexible illuminating element woven on the illuminating shoe body.
  • the illuminating device 700 of the illuminating shoe of the embodiment of the invention can be illuminated by the flexible illuminating element woven on the illuminating shoe body, which improves the applicability and reliability of the illuminating device, and is simple and easy to implement.
  • the friction generator comprises one or more of a three-layer structure friction generator, a four-layer structure friction generator or a five-layer structure friction generator, and the friction generator comprises at least one The two surfaces constituting the friction interface, and the friction generator has at least a first electrode layer and a second electrode layer constituting a signal output end, and at least one of the two surfaces constituting the friction interface is provided with a convex structure.
  • the exterior of the friction generator has a fully encapsulated encapsulation layer.
  • the material of the encapsulation layer may be a thermoplastic polyurethane elastomer, polyvinyl chloride or silica gel.
  • first electrode layer and the second electrode layer are connected to the wire through the lead wire to output electric energy through the package layer through the wire.
  • the friction generator may be a three-layer structure, a four-layer structure or a five-layer structure friction generator.
  • the friction generator includes a first electrode layer, a first polymer insulating layer, and a second electrode layer, and is completely covered on the outside of the friction generator.
  • the opposite surfaces of the first polymer insulating layer and the second electrode layer constitute a friction interface, and at least one surface constituting the friction interface is provided with a convex structure.
  • the friction generator When the friction generator deforms under the action of external force, the two friction surfaces are continuously contacted and separated, generating static charge on the friction surface and generating an induced charge on the two output electrodes, thereby changing the capacitance between the two output electrodes, when the two output electrodes When connected to an external circuit, the pulse of the alternating current is output.
  • the voltage and current signals output by the friction generator are positively correlated with the area of the friction generator.
  • the size of the friction generator can be flexibly customized according to customer requirements, and no specific restrictions are imposed here.
  • the material used for the first electrode layer and the second electrode layer may be selected from a metal, a metal oxide or a conductive cloth.
  • the first high molecular polymer insulating layer may be selected from the group consisting of PET, PDMS, and the like.
  • the connection manner of the lead wire with the first electrode layer and the second electrode layer may be soldering or pasting. Alternatively, the wires and leads may be connected by soldering.
  • the encapsulating layer material may be selected from thermoplastic polyurethane elastomer (TPU), polyvinyl chloride (PVC), silica gel, etc. to achieve a waterproof and moisture-proof effect.
  • TPU thermoplastic polyurethane elastomer
  • PVC polyvinyl chloride
  • silica gel etc.
  • At least one friction generator may be disposed in a single layer tiling or a multi-layer cascading arrangement. At least one of the friction generators may supply power to at least one of the flexible light-emitting elements in series or in parallel, or may be separately powered by the friction generator and the flexible light-emitting elements. For example, if a multi-layer stacked friction generator drives a flexible light-emitting element (such as a light strip), the multi-layer generators are connected in parallel; if the multi-layer generator drives a plurality of flexible light-emitting elements one-to-one, It is required that each of the generators is independently connected to a flexible light-emitting element.
  • the input of at least one of the light-emitting elements 730 is coupled to the output of the rectifier module 720.
  • the light-emitting element 730 can be a flexible LED light strip or the like.
  • the light-emitting elements 730 can be connected in parallel or in series.
  • the light-emitting element 730 may be packaged with a transparent waterproof material (such as a heat-shrinkable tube) and then knitted with the upper material to form an upper, or the light-emitting element 730 and the upper material may be knitted to form an upper, and then the upper may be encapsulated by a plastic film.
  • the illuminating element 730 can adopt different illuminating colors and can be woven into a plurality of desired patterns, and the size thereof can be determined according to actual needs, which is not limited herein.
  • the pulsed electric current generated by the friction generator is processed by the rectifying module 720, and the single-phase pulsating direct current is output, and the flexible illuminating element woven in the upper is obtained. Electroluminescence.
  • the light emitting device 700 of the embodiment of the present invention further includes: an energy storage module 740 and a switch module 750.
  • the energy storage module 740 is connected to the rectifier module 720 to store electrical energy
  • the switch module 750 is respectively connected to the energy storage module 740 and the at least one light emitting component 730 to control the energy storage module 740 to supply power to the at least one light emitting component 730.
  • the energy storage module 740 includes a filter circuit 741, a voltage stabilization circuit 742, a transformer circuit 743, and an energy storage component 744.
  • the filter circuit 741 is connected to the rectifier module 720; the voltage regulator circuit 742 is connected to the filter circuit 741; the voltage transformer circuit 743 is connected to the voltage stabilization circuit 742; and the energy storage component 744 is connected to the transformer circuit 743 and the switch module 750, respectively.
  • the input end of the filter circuit 741 is connected to the output end of the rectifier module 720, and the filter circuit 741 is configured to filter out the clutter contained in the single-phase pulsating DC power output by the rectifier module 720; the input end of the voltage stabilization circuit 742 and the filtering The output end of the circuit 741 is connected, and the voltage stabilizing circuit 742 is used to perform voltage stabilization processing on the electric signal outputted by the filter circuit 741; the input end of the voltage converting circuit 743 is connected to the output end of the voltage stabilizing circuit 742, and the transforming circuit 743 is used to The electric signal outputted by the voltage stabilizing circuit 742 is subjected to voltage transformation processing; the input end of the energy storage element 744 is connected to the output end of the transformer circuit 743, and the energy storage element 744 is used to store the electric signal after the voltage transformation process.
  • the input end of the switch module 750 is connected to the output end of the energy storage module 740 to control the energy storage module 740. Power is supplied to the light emitting element 730.
  • the switch module 750 can be selected from the group consisting of a spring switch, a push button switch, a vibration switch, a voice control switch, and a light control switch to implement the function of the flexible light emitting element to emit light under different conditions.
  • control module 760 is connected to the output end of the switch module 750, and the control module 760 is used to control the light-emitting element 730 to emit light in different modes, for example, to emit light at different frequencies, in different orders, or to emit different colors in different time periods. In order to improve the illuminating effect, no specific limitation is imposed here.
  • the pulsed electric current generated by the friction generator is processed by the rectifying module 720 and the energy storage module 740 and stored in the energy storage element 744.
  • the switch module 750 is closed, The electrical energy stored in the energy storage element 744 is supplied to the light-emitting element 730 via the switch module 750 and the control module 760 to emit light in different modes.
  • FIG. 12 is a schematic structural view of a light-emitting device of an illuminating shoe according to an embodiment of the present invention.
  • the illuminating device 700 of the embodiment of the present invention further includes: a physiological monitoring module 770.
  • the physiological monitoring module 770 is connected to the control module 760 to control the light-emitting element 730 to emit light according to the detected physiological signal.
  • the physiological monitoring module 770 can be disposed on a surface of the inner surface of the shoe that is close to the human body for monitoring physiological signals such as body temperature, pulse, blood pressure, etc., when the physiological signal is abnormal, the light-emitting element 730 emits light in a certain manner. An alarm signal is issued. For example, when a person's pulse exceeds a normal range in each state, such as a natural state and a motion state, the light-emitting element 730 emits a long-light or fast-flashing red light.
  • the illuminating device of the illuminating shoe according to the present invention outputs electric energy when the power generating module is deformed under the action of walking, so that the flexible illuminating element can be electrically illuminated while walking, wherein the flexible illuminating element can be woven with the upper material.
  • Forming one body, the combination is firm, not easy to fall off, the surface of the shoe body is natural, simple and the display effect is good, which effectively improves the applicability and reliability of the device, and can play a safety warning role, and is simple and easy to implement.
  • an embodiment of the invention also proposes a luminescent shoe.
  • the illuminating shoe includes a illuminating shoe body 800 and the above-described illuminating device 700 of the illuminating shoe.
  • the illuminating device 700 of the illuminating shoe is disposed on the illuminating shoe body 800.
  • the drying box is subjected to drying treatment of the friction component intermediate to obtain a friction member.

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Abstract

一种摩擦部件及制备摩擦部件的装置和方法，具有该摩擦部件的摩擦发电机、发光装置和发光鞋。其中，摩擦部件包括：第一薄膜层（10），所述第一薄膜层（10）具有第一表面和第二表面，且所述第一表面具有预定的凸起结构（11）；网状层（20），所述网状层（20）形成在所述第一薄膜层（10）的至少部分所述第二表面上；第二薄膜层（30），所述第二薄膜层（30）覆盖在所述第一薄膜层（10）的所述第二表面和所述网状层（20）上。

Description

摩擦部件及具有其的摩擦发电机、发光装置和发光鞋 技术领域
本发明涉及化工领域，具体地，涉及摩擦部件及其应用、制备摩擦部件的装置，更具体地，涉及具有该摩擦部件的摩擦发电机，以及包含该摩擦发电机的发光装置和发光鞋。
背景技术
摩擦部件作为摩擦发电机的一个关键部件，其本身性质对摩擦发电机的发电能力影响极大。当前的摩擦部件多采用热固型的液态硅胶制作的聚合物薄膜，如PDMS硅胶。薄膜成型多采用模板刮涂成型法，要求在模板的一面上加工出所需要的孔槽结构，以使聚合物薄膜上形成同样的凸起结构。常用的聚合物薄膜的硬度很低，弹性非常好，相应的拉伸强度和撕裂强度不足。在摩擦发电机的组装过程中，聚合物薄膜在延展方向上的高弹性给组装工作带来了极大的难度，我们仅要求聚合物薄膜在厚度方向上具备高弹性即可，限定住延展方向的弹性可以给后续步骤带来极大便利。聚合物薄膜是作为摩擦发电机中的一个摩擦层使用，其上还需要复合一层电极层，电极层和聚合物薄膜的复合也是一个比较困难的工序，因为聚合物薄膜的性质，其表面很难再粘贴一层其他薄膜。由此，现有的聚合物薄膜有待改进。
目前，摩擦发电机已设置在鞋上以通过采集人走路过程中的机械能进行发电，并且在鞋体上设置发光元件，以实现显示功能，达到美化和示警等作用。
然而，相关技术中的发光鞋，发光元件多凸出设置在鞋体的表面，不但显示功能单一，而且影响发光鞋的整体美感，发光元件与鞋体结合不牢，容易脱落。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种弹性小、韧性好的摩擦部件。
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种摩擦部件。根据本发明的实施例，该摩擦部件包括：第一薄膜层，所述第一薄膜层具有第一表面和第二表面，且所述第一表面具有预定的凸起结构；网状层，所述网状层形成在所述第一薄膜层的至少部分所述第二表面上；第二薄膜层，所述第二薄膜层覆盖在所述第一薄膜层的所述第二表面和所述网状层上。
根据本发明实施例的摩擦部件，通过内嵌网状层，增加摩擦部件的柔软性和韧性，同时，降低摩擦部件的弹性，限制摩擦部件整体延展方向的形变，有利于将摩擦部件应用于摩擦发电机，该摩擦部件易于组装到摩擦发电机上，从而使摩擦发电机的制作效率显著提高。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种制备摩擦部件的装置。根据本发明的实施例，该装置包括：第一对辊成膜器组，所述第一对辊成膜器组用于形成第一薄膜层；丝网辊，所述丝网辊用于在所述第一薄膜层的至少部分上表面上形成网状层；第二对辊成膜器组，所述第二对辊成膜器组用于在所述第一薄膜层和所述网状层上形成第二薄膜层，以便得到摩擦部件中间体；固化器，所述固化器用于对所述摩擦部件中间体进行固化处理，以便得到所述摩擦部件；以及模板，所述模板上具有预定的孔槽结构，所述模板依次通过所述第一对辊成膜器组、所述丝网辊、所述第二对辊成膜器组和所述固化器。根据本发明的制备摩擦部件的装置，该装置分别通过第一对辊成膜器组、丝网辊和第二对辊成膜器组分别形成第一薄膜层、网状层和第二薄膜层，从而，简单方便地在第一薄膜层和第二薄膜层之间内嵌网状层，装置的结构简单，操作方便。
根据本发明的第三方面，本发明提供了一种摩擦部件。根据本发明的实施例，该摩擦部件包括：薄膜层，所述薄膜层具有第一表面和第二表面，且所述第一表面具有预定的凸起结构；和网状层，所述网状层形成在所述薄膜层的至少部分所述第二表面上。
根据本发明实施例的摩擦部件，通过在薄膜层上设置网状层，增加摩擦部件的柔软性和韧性，同时，降低摩擦部件的弹性，限制摩擦部件整体延展方向的形变，有利于将摩擦部件应用于摩擦发电机，该摩擦部件易于组装到摩擦发电机上，从而使摩擦发电机的制作效率显著提高。
根据本发明的第四方面，本发明提供了一种制备前述的摩擦部件的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：利用导电材料形成网状层；在刚性模板表面涂布聚合物材料，以便得到薄膜层中间体，其中，所述薄膜层中间体的第一表面具有预定的凸起结构；将所述薄膜层中间体进行除气处理，以便得到除气后的薄膜层中间体；将所述网状层置于所述除气后的薄膜层中间体的第二表面上，以便得到摩擦部件中间体；以及将所述摩擦部件中间体进行固化处理，以便获得所述摩擦部件。根据本发明实施例的制备摩擦部件的方法，只需要涂覆一层聚合物材料，通过网状层在薄膜层中间体上沉降，使网状层连接并固定在薄膜层上，形成摩擦部件。该方法无需过多装置，并且操作简单。
根据本发明的第五方面，本发明提供了一种摩擦发电机。根据本发明的实施例，该摩擦发电机包括：前述的摩擦部件。
根据本发明实施例的摩擦发电机，采用了前述的摩擦部件，摩擦发电机易于组装，制作效率显著提高。
根据本发明的第六方面，本发明提出了一种发光鞋的发光装置，包括：
设置于发光鞋本体内的发电模块，所述发电模块在行走作用下发生形变时，输出电能，其中所述发电模块包括至少一个前述的摩擦发电机或包括至少一个前述的摩擦发电机和至少一个压电发电机；
整流模块，所述整流模块与所述发电模块相连；以及
设置于所述发光鞋本体上的至少一个发光元件，所述至少一个发光元件与所述整流模块相连，以在行走时发光，其中，所述至少一个发光元件为编织在所述发光鞋本体上的柔性发光元件。
进一步地，摩擦发电机包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机或五层结构摩擦发电机中的一种或多种，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，并且所述摩擦发电机至少具有构成信号输出端的第一电极层和第二电极层，所述构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起结构。
进一步地，所述凸起结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成，或者为多个带状结构按照几何排列设置在所述至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。
进一步地，所述摩擦发电机外部具有完全包覆的封装层。
进一步地，所述封装层的材料可以为热塑性聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或硅胶。
进一步地，所述第一电极层和第二电极层通过引线与排线相连，以通过所述排线透过所述封装层输出电能。
进一步地，所述发光鞋的发光装置还包括：
储能模块，所述储能模块与所述整流模块相连，以存储电能；
开关模块，所述开关模块分别与所述储能模块和所述至少一个发光元件相连，以控制所述储能模块为所述至少一个发光元件供电。
进一步地，所述发光鞋的发光装置还包括：
控制模块，所述控制模块分别与所述开关模块和所述至少一个发光元件相连，以控制所述至少一个发光元件发光。
另外，所述发光鞋的发光装置还包括：
生理监测模块，所述生理监测模块与所述控制模块相连，以根据检测得到的生理信号控制所述发光元件发光。
根据本发明的第七方面，本发明提出了一种发光鞋，包括：发光鞋本体；设置于所述发光鞋本体上的上述的发光鞋的发光装置。
根据本发明提出的发光鞋的发光装置及具有其的发光鞋，通过发电模块在行走作用下发生形变时输出电能，从而柔性发光元件可以在行走时得电发光，其中，柔性发光元件可以与鞋面材料编织在一起，形成一体，结合牢固，不易脱落，鞋体表面自然、简洁且显示效果好，有效地提高了装置的适用性和可靠性，简单易实现。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了根据本发明一个实施例的摩擦部件的结构示意图；
图2显示了现有的摩擦部件的结构示意图；
图3显示了根据本发明一个实施例的制备摩擦部件的装置的结构示意图；
图4显示了根据本发明一个实施例的对辊成膜器的结构示意图；
图5显示了根据本发明又一个实施例的摩擦部件的结构示意图；
图6显示了根据本发明一个实施例的制备摩擦部件的方法流程示意图。
图7显示了根据本发明一个实施例的发光鞋的发光装置的结构示意图；
图8显示了根据本发明一个实施例的摩擦发电机及封装结构示意图；
图9显示了根据本发明一个实施例的发光鞋的发光装置的结构示意图；
图10显示了根据本发明一个实施例的储能模块的结构示意图；
图11显示了根据本发明一个实施列的另一发光鞋的发光装置的结构示意图；
图12显示了根据本发明一个实施例的发光鞋的发光装置的结构示意图；以及
图13显示了根据本发明一个实施例的发光鞋的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。进一步地，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
摩擦部件及其制备装置
根据本发明的一个方面，本发明提供了一种摩擦部件。参考图1，根据本发明的实施例，对该摩擦部件进行解释说明，该摩擦部件包括：第一薄膜层10、网状层20和第二薄膜层30。根据本发明的实施例，第一薄膜层10具有第一表面和第二表面，且第一表面具有预定的凸起结构11，该第一表面即图1中第一薄膜层的下表面，其中，预定的凸起结构11与最终形成的摩擦部件所具有的凸起结构相对应；网状层20形成在第一薄膜层10的至少部分第二表面上；第二薄膜层30覆盖在第一薄膜层10的所述第二表面和网状层20上。
其中，需要说明的是，凸起结构11上的凸起可以根据生产需要进行设置，例如，凸起可以呈阵列排布，从而，第一薄膜层上形成规则图案的花纹。
此外，还需要说明的是，第一薄膜层10、网状层20和第二薄膜层30可以紧密贴合在一起，形成薄膜状的摩擦部件。
根据本发明实施例的摩擦部件，相对于现有的如图2所示的摩擦部件，在第一薄膜层和第二薄膜层中内嵌网状层，通过调整网状层的材质，增加摩擦部件的柔软性和韧性，同时，降低摩擦部件的弹性，限制摩擦部件整体延展方向的形变，便于将该摩擦部件装配于摩擦发电机上，降低摩擦发电机的组装难度，提高摩擦发电机的组装效率。
根据本发明的实施例，网状层的材质不受特别的限制，可以根据生产需要，选择柔韧性和弹性适宜的材料。根据本发明的实施例，网状层20为布料或聚合物材料网，其中，布料可以为丝绸和棉布等。由此，摩擦部件的柔软性和韧性好，弹性差，适宜应用于摩擦发电机。
根据本发明的一些实施例，网状层20的厚度为50～200微米。网状层的强度随着厚度的增加而增大，当网状层的厚度为50～200微米时，保证摩擦部件具有足够的强度与较小的厚度。
根据本发明的一些实施例，第一薄膜层10和第二薄膜层30分别独立地由热固型高分子 材料形成。根据本发明的可选的实施例，第一薄膜层10和第二薄膜层30分别独立地由硅胶形成，以便在第一薄膜层10和第二薄膜层30之间嵌入网状层。
根据本发明的一些实施例，第一薄膜层10的厚度为50～200微米，第二薄膜层30的厚度为50～200微米，薄膜层的强度随着厚度的增加而增大，当第一薄膜层和第二薄膜层的厚度在上述范围内时，摩擦部件厚度和强度适宜，应用范围广。
根据本发明的一些实施例，网状层20的目数为50～500目，例如200目。由此，可使网状层与第一薄膜层和第二薄膜层有足够大的接触面积，硅胶与网状层结合强度更高，同时，使摩擦部件具有足够的强度。
根据本发明的第二方面，本发明提供了一种制备摩擦部件的装置。参考图3，根据本发明的实施例，对该装置进行解释说明，该装置包括：第一对辊成膜器组100、丝网辊200、第二对辊成膜器组300、固化器400和模板500。根据本发明的实施例，第一对辊成膜器组100用于形成第一薄膜层；丝网辊200用于在第一薄膜层的至少部分上表面上形成网状层；第二对辊成膜器组300用于在第一薄膜层和网状层上形成第二薄膜层，以便得到摩擦部件中间体；固化器400用于对摩擦部件中间体进行固化处理，得到所述摩擦部件；模板500上具有预定的孔槽结构，该模板500依次通过第一对辊成膜器组100、丝网辊200、第二对辊成膜器组300和固化器400。
其中，需要说明的是，本文中的术语“摩擦部件中间体”是指未固化的摩擦部件，即形成第一薄膜层和第二薄膜层后，上述第一薄膜层和第二薄膜层还未经固化处理，仍为胶状。
根据本发明的制备摩擦部件的装置，该装置分别通过第一对辊成膜器组、丝网辊和第二对辊成膜器组分别形成第一薄膜层、网状层和第二薄膜层，从而，简单方便地在第一薄膜层和第二薄膜层之间内嵌网状层，装置的结构简单，操作方便。
根据本发明的一些实施例，该装置进一步包括：模板辊600，该模板辊600上卷有模板500，该模板辊600用于传送模板500，从而，模板500在第一对辊成膜器组100、丝网辊200、第二对辊成膜器组300和固化器400间循环滚动传输。
根据本发明的一些实施例，模板500为柔性模板，进而，便于模板在装置的各部件中传输。
进一步地，根据本发明的一些实施例，模板500是由热塑性塑料形成的。由此，便于通过热压方式在材料上均匀的制备所需孔槽结构，柔性模板的柔韧性好。根据本发明的可选的实施例，模板500是由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的。由此，易于热压形成具有孔槽结构的柔性模板，并且柔性模板的柔韧性好，使用寿命长。
根据本发明的一些实施例，第一对辊成膜器组100包括：第一进料器130、第一对辊成膜器110、第二进料器140、第二对辊成膜器120和真空刷150，其中，第一对辊成膜器110设置在第一进料器130的后侧，该第一对辊成膜器110用于在模板500上形成胶层；第二对辊成膜器120设置在第二进料器140的后侧，第二对辊成膜器120用于刮平胶层，并形成预定厚度的第一薄膜层；真空刷150设置在第一对辊成膜器110和第二进料器140之间，该真空刷150用于对胶层进行真空处理，去除胶层中的气泡。具体地，第一进料器130一次进料，第一对辊成膜器110进行刮膜，其中单位时间胶量为单位时间总胶量的10％-50％，从而，第一次在模板形成一薄层胶料。真空刷刺破气孔，去除微孔内残留空气，使微孔内充满胶料。由于模板上第一次刮膜后，胶料没有完全进入模板孔槽结构内，并且由于气压的原因，如不经过真空处理，胶料始终无法进入，真空刷的刷毛可以刺破凸起结构内的气泡，使胶料进入。利用第二进料器140和第二对辊成膜器120二次进料刮膜，单位时间胶量为单位时间总胶量的10％左右，从而形成了第一薄膜层。
根据本发明的一些实施例，第二对辊成膜器组300包括：第三进料器330、第三对辊成膜器310、第四进料器340和第四对辊成膜器320，其中，第三对辊成膜器310设置在第三进料器的后侧，第三对辊成膜器310用于将网状层展平并压合在第一薄膜层上；第四对辊成膜器320设置在第四进料器340的后侧，第四对辊成膜器320用于刮平并形成预定厚度的第二薄膜层。具体地，第三进料器330和第三对辊成膜器310进行第三次进料刮膜，并辅助展平压合网状层，并覆盖一薄层胶料固定。利用第四进料器340和第四对辊成膜器320进行第四次进料刮膜，最后盖面成膜，形成摩擦部件中间体。
参考图4，根据本发明的一些实施例，第一对辊成膜器110和第二对辊成膜器120均具有两个距离可调的平行滚筒，该距离即为成膜厚度，通过调节两个滚筒间的距离达到调整第一薄膜层膜厚度的目的。
参考图4，根据本发明的一些实施例，第三对辊成膜器310和第四对辊成膜器320均具有两个距离可调的平行滚筒，该距离即为成膜厚度，通过调节两个滚筒间的距离达到调整第二薄膜层膜厚度的目的。
根据本发明的一些实施例，真空刷150具有等间距的刷毛，且该刷毛的间距与模板上的预定孔槽结构相对应。由此，便于在模板孔槽结构处刺破凸起结构内的气泡，使胶料进入模板孔槽结构内。
其中，需要说明的是，孔槽结构中孔槽的形状和排布可以根据生产需要进行设计和排布，例如，孔槽可以呈阵列排布，进而第一薄膜层形成相应的规则的阵列排布的凸起，构成凸起 结构。
根据本发明的一些实施例，刷毛为多组。由此，保证充分刺破凸起结构内的气泡，使胶料完全进入模板的孔槽结构内。
根据本发明的一些实施例，丝网辊200为阻尼辊。由此，随着收料辊的旋转，丝网辊按照一定阻力被动旋转送料。
根据本发明的实施例，固化器的种类不受特别的限制，根据热固型高分子材料的固化类型选用固化器种类。根据本发明的实施例，如果是加热固化型，则固化装置400选用加热烘干设备，例如烘干箱；如是紫外光固化型，则选用紫外光照射设备，例如紫外固化箱。
摩擦部件及其制备方法
根据本发明的第三方面，本发明提供了一种摩擦部件。参考图5，根据本发明的实施例，对该摩擦部件进行解释说明，该摩擦部件包括：薄膜层50和网状层40。根据本发明的实施例，薄膜层50具有第一表面和第二表面，且第一表面具有预定的凸起结构51，该第一表面即图5中第一薄膜层的下表面，其中，预定的凸起结构51与最终形成的摩擦部件所具有的凸起结构相对应；网状层40形成在薄膜层50的至少部分第二表面上。
其中，需要说明的是，薄膜层50的部分材质可以进入网状层40的空隙中，或者，也可以通过网状层40的部分空隙覆盖在部分网状层40的表面上。
其中，需要说明的是，凸起结构51上的凸起可以根据生产需要进行设置，例如，凸起可以呈阵列排布，从而，薄膜层的第一表面上形成规则图案的花纹。
根据本发明实施例的摩擦部件，相对于现有的如图2所示的摩擦部件，在薄膜层上设置网状层，通过调整网状层的材质，增加摩擦部件的柔软性和韧性，同时，降低摩擦部件的弹性，限制摩擦部件整体延展方向的形变，便于将该摩擦部件装配于摩擦发电机上，降低摩擦发电机的组装难度，提高摩擦发电机的组装效率。
根据本发明的实施例，网状层40的材质不受特别的限制，可以根据生产需要，选择柔韧性、弹性和导电性适宜的材料。根据本发明的可选的实施例，网状层40由导电材料形成。由此，该网状层构成该摩擦部件的输出电极，避免了常用的聚合物薄膜作为摩擦发电机的摩擦部件时还需要复合一层电极层，简化了制备工艺。根据本发明的可选的实施例，网状层由金属网或泡沫电极形成。由此，柔韧性适宜，导电性能好。
根据本发明的实施例，网状层40的目数为50～500目。由此，网状层与薄膜层有足够大的接触面积，使硅胶与网状层结合强度更高，同时，使摩擦部件具有足够的强度。
根据本发明的实施例，薄膜层50的厚度为50-500微米。根据本发明的可选的实施例， 薄膜层的厚度为200-250微米。由此，薄膜层的强度随着厚度的增加而增大，当薄膜层的厚度在上述范围内时，摩擦部件的厚度和强度适宜，应用范围广。
根据本发明的实施例，薄膜层50是由热固型高分子材料形成的。根据本发明的可选的实施例，薄膜层是由硅胶形成的。
根据本发明的第四方面，本发明提供了一种制备前述的摩擦部件的方法。参考图6，根据本发明的实施例，该方法包括：
S100形成网状层
根据本发明的实施例，形成网状层，即将用于形成网状层的材料压平并裁切为所需要的尺寸。
根据本发明的一些实施例，利用导电材料形成网状层。具体地，可以将金属网和泡沫电极等需要内嵌的导电材料利用对辊机压平，再将压平后的导电材料裁切为所需要的尺寸。
S200涂布聚合物材料
根据本发明的实施例，在刚性模板表面涂布聚合物材料，得到薄膜层中间体，其中，薄膜层中间体的第一表面具有预定的凸起结构，该凸起结构与刚性模板表面的孔槽结构相对应。由此，仅需要一次涂布即可形成薄膜层，操作简单方便。
其中，需要说明书的是，本文中的术语“薄膜层中间体”是指未固化的薄膜层，即形成薄膜层后，上述薄膜层还未经固化处理，仍为胶状。
根据本发明的一些实施例，刚性模板是由选自亚克力、玻璃、不锈钢和阳极氧化铝合金的至少一种构成的。
S300除气处理
根据本发明的实施例，将薄膜层中间体进行除气处理，得到除气后的薄膜层中间体。由此，去除薄膜层中间体内及薄膜层中间体与刚性模板间空隙内的空气，使刚性模板的孔槽结构内充满胶料。
根据本发明的具体实施例，除气处理包括：将薄膜层中间体置于真空干燥箱中，进行真空干燥处理5-20min。由此，除气处理的操作简单，除气效果好。
S400将网状层置于除气后的薄膜层中间体上
根据本发明的实施例，将网状层置于除气后的薄膜层中间体的第二表面上，得到摩擦部件中间体。由此，除气后的薄膜层中间体尚未凝固成型，网状层置于除气后的薄膜层的第二表面上后，一方面，网状层由于重力作用会下沉，另一方面，薄膜层的部分材料可以进入网状层的通孔中，甚至可以经通孔覆盖在网状层的部分表面上。
S500固化处理
根据本发明的实施例，将摩擦部件中间体进行固化处理，获得所述摩擦部件。由此，通过固化处理使薄膜层凝固成型，最终形成摩擦部件。
摩擦发电机
根据本发明的第五方面，本发明提供了一种摩擦发电机。根据本发明的实施例，该摩擦发电机包括：前述的摩擦部件。根据本发明实施例的摩擦发电机，采用前述的摩擦部件，摩擦发电机易于组装，从而，摩擦发电机的制作效率显著提高。
发光装置
根据本发明的第六方面，下面参照附图描述根据本发明实施例的发光鞋的发光装置。图7为根据本发明实施例的发光鞋的发光装置的结构示意图。该发光鞋的发光装置700包括：发电模块710、整流模块720和至少一个发光元件730。
其中，如图7所示，发电模块710设置于发光鞋本体内，发电模块710在行走作用下发生摩擦时，输出电能。整流模块720与发电模块710相连。至少一个发光元件730设置于发光鞋本体上，至少一个发光元件730与整流模块720相连，以在行走时发光，其中，至少一个发光元件730可以为编织在发光鞋本体上的柔性发光元件。本发明实施例的发光鞋的发光装置700可以由编织在发光鞋本体上的柔性发光元件发光，提高了发光装置的适用性和可靠性，简单易实现。
进一步地，在本发明的一个实施例中，发电模块710可以包括至少一个摩擦发电机或至少一个摩擦发电机和至少一个压电发电机。
可选地，在本发明的一个实施例中，摩擦发电机包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机或五层结构摩擦发电机中的一种或多种，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，并且摩擦发电机至少具有构成信号输出端的第一电极层和第二电极层，构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起结构。
其中，在本发明的一个实施例中，凸起结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成，或者为多个带状结构按照几何排列设置在所述至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。其中，凸点形状可以为圆柱形、四棱柱形或四棱锥形等，此处不作限定；带状结构可以按照井字、叉字、斑马线型、十字或口字的形状阵列排列，此处不作限定。
另外，在本发明的一个实施例中，摩擦发电机外部具有完全包覆的封装层。可选地，在本发明的一个实施例中，封装层的材料可以为热塑性聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或硅胶。
进一步地，第一电极层和第二电极层通过引线与排线相连，以通过排线透过封装层输出电能。
具体而言，发电模块710包括至少一个摩擦发电机或至少一个摩擦发电机和至少一个压 电发电机。其中，压电发电机由第一电极、压电层和第二电极构成，压电层可以采用锆钛酸铅(PZT)、氧化锌(ZnO)或聚偏氟乙烯(PVDF)等材料制作，并且压电发电机外部可以采用防水材料封装。
另外，摩擦发电机可采用三层结构、四层结构或五层结构的摩擦发电机。例如，如图8所示，以三层结构摩擦发电机为例，摩擦发电机包括第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层，在摩擦发电机的外部完全包覆有封装层，第一电极层和第二电极层作为摩擦发电机的输出端通过引线与排线连接以输出电能。第一高分子聚合物绝缘层和第二电极层相对的表面构成摩擦界面，且构成摩擦界面的至少一个表面上设置有凸起结构。摩擦发电机在外力作用下发生形变时，使两摩擦表面不断地接触、分离，在摩擦表面产生静电荷并在两输出电极产生感应电荷，从而改变两输出电极之间的电容，当两输出电极与外电路接通时，输出交流的脉冲电。摩擦发电机输出的电压、电流信号与摩擦发电机的面积呈正相关关系，摩擦发电机的尺寸可按照客户要求灵活定制，在此不作具体限制。
其中，第一电极层和第二电极层所用材料可以选自金属、金属氧化物或导电布等。第一高分子聚合物绝缘层可以选自PET、PDMS等。根据第一电极层与第二电极层的材料，引线与第一电极层和第二电极层的连接方式可以为焊接或粘贴。可选地，排线与引线可以采用焊接的方式连接。
进一步地，封装层材料可以选自热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、聚氯乙烯(PVC)、硅胶等，以达到防水防潮的效果。排线与封装层接合处采用热压处理，达到密封的目的。
根据本发明的一个实施例，所述摩擦发电机包括：前述的摩擦部件。例如，以图8所示的三层结构摩擦发电机为例。在本发明的一个实施例中，第一高分子聚合物绝缘层可对应于图1所示的摩擦部件，包括第一薄膜层10、网状层20和第二薄膜层30，在图8中，该摩擦部件作为一个整体以第一高分子聚合物绝缘层示意性示出。在这种情况下，第一电极层可对应于在第二薄膜层远离所述网状层的表面上形成的金属膜。在本发明的另一个实施例中，第一高分子聚合物绝缘层和第一电极层可共同表示如图5所示的摩擦部件，包括薄膜层50和网状层40，其中第一高分子聚合物绝缘层对应于薄膜层50，且第一电极层对应于网状层40。需要说明的是，如上所述的摩擦部件在摩擦发电机中存在的方式仅是示例性的，摩擦部件的其它设置方式可根据摩擦发电机的具体结构和尺寸进行调整，在此不作具体限制。
需要说明的是，至少一个摩擦发电机既可以采用单层平铺设置也可以采用多层层叠设置。至少一个摩擦发电机既可以经过串联或并联后为至少一个柔性发光元件供电，也可以摩擦发电机与柔性发光元件一对一单独供电。例如，如果多层层叠设置的摩擦发电机驱动一个柔性发光元件(例如灯带)，则多层发电机之间采用并联连接的方式；如果多层发电机一对一驱动多个柔性发光元件，需要每层发电机之间各自独立分别连接一个柔性发光元件。
进一步地，整流模块720的输入端通过排线和引线与摩擦发电机的输出端相连，整流模块720用来对摩擦发电机输出的交流的脉冲电进行整流处理，从而得到单相脉动的直流电。其中，整流模块720可以采用热熔胶密封，以防水防潮。
可选地，在本发明的一个实施例中，至少一个发光元件730可以编织在发光鞋本体上，例如编织在发光鞋本体的鞋面织物内。即言，柔性发光元件可以与织物进行编织，通过柔性发光元件与鞋面材料很好地编织在一起，两者形成一体，结合牢固，不易脱落，鞋体表面自然、简洁，显示效果好。
举例而言，至少一个发光元件730的输入端与整流模块720的输出端相连。发光元件730可以为柔性LED灯带等，其中，发光元件730之间既可以采用并联方式连接，也可以采用串联方式连接。发光元件730可以采用透明防水材料(如热缩管)封装后与鞋面材料编织形成鞋面，或者，发光元件730与鞋面材料编织形成鞋面后采用塑封膜对鞋面进行封装。发光元件730可采用不同发光颜色并且可编织成多种所需图案，其尺寸可根据实际需要确定，此处不作限定。
在本发明的实施例中，例如，在发光装置700工作时，摩擦发电机产生的交流的脉冲电经整流模块720处理后，输出单相脉动的直流电，编织在鞋面内的柔性发光元件得电发光。
图9为根据本发明一个实施例的发光鞋的发光装置的结构示意图。如图9所示，本发明实施例的发光装置700还包括：储能模块740和开关模块750。其中，储能模块740与整流模块720相连，以存储电能，并且开关模块750分别与储能模块740和至少一个发光元件730相连，以控制储能模块740为至少一个发光元件730供电。
进一步地，在本发明的一个实施例中，如图10所示，储能模块740包括：滤波电路741、稳压电路742、变压电路743和储能元件744。其中，滤波电路741与整流模块720相连；稳压电路742与滤波电路741相连；变压电路743与稳压电路742相连；储能元件744分别与变压电路743和开关模块750相连。
具体地，滤波电路741的输入端与整流模块720的输出端相连，滤波电路741用来滤除整流模块720输出的单相脉动的直流电所含有的杂波；稳压电路742的输入端与滤波电路741的输出端相连，稳压电路742用来对滤波电路741输出的电信号进行稳压处理；变压电路743的输入端与稳压电路742的输出端相连，变压电路743用来对稳压电路742输出的电信号进行变压处理；储能元件744的输入端与变压电路743的输出端相连，储能元件744用来对变压处理后的电信号进行存储。其中，储能元件744为发光元件730供电，例如储能元件744可以为锂电池、镍氢电池或超级电容等，并且储能元件744可以以可拆卸的方式设置，以便于取下为移动设备提供电能。
进一步地，开关模块750的输入端与储能模块740的输出端相连，以控制储能模块740 向发光元件730供电。其中，开关模块750可选自弹簧开关、按钮开关、震动开关、声控开关和光控开关等，以实现柔性发光元件在不同条件下发光的功能。
另外，在本发明的一个实施例中，如图11所示，本发明实施例的发光装置700还包括：控制模块760。其中，控制模块760分别与开关模块750和至少一个发光元件730相连，以控制至少一个发光元件730发光。即言，开关模块750需要经过控制模块760控制储能模块740向发光元件730供电。
具体地，控制模块760的输入端与开关模块750的输出端相连，控制模块760用来控制发光元件730以不同模式发光，例如以不同频率、不同顺序发光或在不同时间段内不同颜色发光，以提高发光效果，在此不作具体限制。
需要说明的是，储能模块740、开关模块750和控制模块760均可以经过防水密封处理，以达到防水防潮的目的。
在本发明的实施例中，在发光装置700工作时，摩擦发电机产生的交流的脉冲电经整流模块720和储能模块740处理后存储在储能元件744中，当开关模块750闭合时，储能元件744中存储的电能经开关模块750和控制模块760供给发光元件730以不同模式发光。
图12为根据本发明一个实施例的发光鞋的发光装置的结构示意图。如图12所示，本发明实施例的发光装置700还包括：生理监测模块770。其中，生理监测模块770与控制模块760相连，以根据检测得到的生理信号控制发光元件730发光。
可以理解的是，生理监测模块770可以设置在鞋体内表面紧贴人体的部位用来监测人的体温、脉搏、血压等生理信号，当生理信号出现异常时，发光元件730以一定的方式发光，发出报警信号。例如，当人的脉搏超过各状态下的正常范围时，如自然状态和运动状态，发光元件730发出长亮或快速闪烁的红光。
根据本发明提出的发光鞋的发光装置，通过发电模块在行走作用下发生形变时输出电能，从而柔性发光元件可以在行走时得电发光，其中，柔性发光元件可以与鞋面材料编织在一起，形成一体，结合牢固，不易脱落，鞋体表面自然、简洁且显示效果好，有效地提高了装置的适用性和可靠性，而且可以起到安全警示作用，简单易实现。
发光鞋
根据本发明的第七方面，本发明的实施例还提出了一种发光鞋。如图13所述，该发光鞋包括：发光鞋本体800和上述的发光鞋的发光装置700。其中，发光鞋的发光装置700设置于发光鞋本体800上。
举例而言，发光鞋本体800可以包括鞋底和鞋面。鞋底和鞋面均可以采用现有技术的材料制作，鞋面为鞋面材料与发光元件730编织而成，鞋面材料可选为织物。例如，至少一个摩擦发电机可以设置在鞋底内，如可设置在脚跟、脚心或脚掌部位的一处或多处，并且整流 模块720、储能模块740、开关模块750和控制模块760既可设置在鞋底内，也可设置在鞋面上。
另外，根据本发明实施例的发光鞋的其它构成以及作用对于本领域的技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，不做赘述。
根据本发明提出的发光鞋，通过发电模块在行走作用下发生摩擦时输出电能，从而柔性发光元件可以在行走时得电发光，其中，柔性发光元件可以与鞋面材料编织在一起，形成一体，结合牢固，不易脱落，鞋体表面自然、简洁且显示效果好，有效地提高了装置的适用性和可靠性，而且可以起到安全警示作用，简单易实现。
下面参考具体实施例，对本发明进行说明，需要说明的是，这些实施例仅仅是说明性的，而不能理解为对本发明的限制。
示例1
利用本发明的制备摩擦部件的装置制备摩擦部件，装置的结构示意图如图3所示，对辊成膜器110、120、310和320的两个滚筒之间的距离为0.2mm，固化器400为烘干箱，进料器130、140、330和340中装有用于形成第一薄膜层和第二薄膜层的硅胶，丝网辊上卷有用于形成网状层的布料，该布料的厚度为0.1mm、具有200目的通孔。利用该装置制备摩擦部件的步骤如下：
(1)进料器130进行进料，单位时间胶量为单位时间总胶量的30％左右，对辊成膜器110进行一次刮膜，在柔性模板上形成一薄层胶料。
(2)真空刷150刺破薄层胶料的气孔，去除薄层胶料中的微孔内的残留空气，使微孔内充满胶料。
(3)进料器140进行二次进料，单位时间胶量为单位时间总胶量的10％左右，对辊成膜器120进行二次刮膜刮膜，形成第一薄膜层。
(4)丝网辊滚动，布料进料，布料平铺在第一薄膜层上。
(5)进料器330进行三次进料，单位时间胶量为单位时间总胶量的50％左右，对辊成膜器310三次刮膜，辅助展平压合网状层，并覆一薄层胶料固定。
(6)进料器340进行四次进料，单位时间胶量为单位时间总胶量的10％左右，对辊成膜器320四次刮膜，最后盖面成膜，形成摩擦部件中间体。
(7)烘干箱对摩擦部件中间体进行烘干处理，得到摩擦部件。
(8)摩擦部件成卷收料。
示例2
利用本发明的制备摩擦部件的方法，以泡沫电极为网状层的原料，制备摩擦部件，具体步骤如下：
(1)利用对辊机将泡沫电极压平；
(2)将步骤(1)压平后的泡沫电极进行裁切，得到裁切后的泡沫电极；
(3)亚克力刚性模板表面涂布硅胶，其中，该亚克力刚性模板表面具有孔槽结构，涂布的硅胶厚度为200微米；
(4)将步骤(3)得到的涂布有硅胶的刚性模板置于真空干燥箱中进行除气处理，处理时间为15min，得到除气后的硅胶；
(5)将裁切后的泡沫电极平整放置于步骤(4)得到的除气后的硅胶层的表面，得到摩擦部件中间体；
(6)将摩擦部件中间体进行烘干处理，得到摩擦部件；
(7)将摩擦部件起膜裁切，得到摩擦部件成品。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (42)

  1. 一种摩擦部件，包括：
    第一薄膜层，所述第一薄膜层具有第一表面和第二表面，且所述第一表面具有预定的凸起结构；
    网状层，所述网状层形成在所述第一薄膜层的至少部分所述第二表面上；以及
    第二薄膜层，所述第二薄膜层覆盖在所述第一薄膜层的所述第二表面和所述网状层上。
  2. 根据权利要求1所述的摩擦部件，还包括：
    金属膜，所述金属膜形成在所述第二薄膜层远离所述网状层的表面上。
  3. 根据权利要求1或2所述的摩擦部件，其中所述网状层由非导电材料形成。
  4. 根据前述权利要求1-3中任一项所述的摩擦部件，其中所述网状层由布料或聚合物材料网形成。
  5. 根据前述权利要求1-4中任一项所述的摩擦部件，其中所述网状层的厚度为50～200微米。
  6. 根据前述权利要求1-5中任一项所述的摩擦部件，其中所述第一薄膜层和所述第二薄膜层分别独立地由热固型高分子材料形成。
  7. 根据前述权利要求1-6中任一项所述的摩擦部件，其中所述第一薄膜层和所述第二薄膜层分别独立地由硅胶形成。
  8. 根据前述权利要求1-7中任一项所述的摩擦部件，其中所述第一薄膜层的厚度为50～200微米，所述第二薄膜层的厚度为50～200微米。
  9. 一种制备权利要求1-8中任一项所述的摩擦部件的装置，包括：
    第一对辊成膜器组，所述第一对辊成膜器组用于形成第一薄膜层；
    丝网辊，所述丝网辊用于在所述第一薄膜层的至少部分上表面上形成网状层；
    第二对辊成膜器组，所述第二对辊成膜器组用于在所述第一薄膜层和所述网状层上形成第二薄膜层，以便得到摩擦部件中间体；
    固化器，所述固化器用于对所述摩擦部件中间体进行固化处理，以便得到所述摩擦部件；以及
    模板，所述模板上具有预定的孔槽结构，所述模板依次通过所述第一对辊成膜器组、所述丝网辊、所述第二对辊成膜器组和所述固化器。
  10. 根据权利要求9所述的装置，进一步包括：
    模板辊，所述模板辊上卷有所述模板，所述模板辊用于传送所述模板。
  11. 根据权利要求9或10所述的装置，其中所述模板是由热塑性塑料形成的。
  12. 根据前述权利要求9-11中任一项所述的装置，其中所述模板是由聚对苯二甲酸乙二醇酯形成的。
  13. 根据前述权利要求9-12中任一项所述的装置，其中所述第一对辊成膜器组包括：
    第一进料器；
    第一对辊成膜器，所述第一对辊成膜器设置在所述第一进料器的后侧，所述第一对辊成膜器用于在所述模板上形成胶层；
    第二进料器；
    第二对辊成膜器，所述第二对辊成膜器设置在所述第二进料器的后侧，所述第二对辊成膜器用于刮平所述胶层，并形成预定厚度的所述第一薄膜层；以及
    真空刷，所述真空刷设置在所述第一对辊成膜器和所述第二进料器之间，所述真空刷用于对所述胶层进行真空处理，以便去除所述胶层中的气泡。
  14. 根据前述权利要求9-13中任一项所述的装置，其中所述第二对辊成膜器组包括：
    第三进料器；
    第三对辊成膜器，所述第三对辊成膜器设置在所述第三进料器的后侧，所述第三对辊成膜器用于将所述网状层展平并压合在所述第一薄膜层上；
    第四进料器；以及
    第四对辊成膜器，所述第四对辊成膜器设置在所述第四进料器的后侧，所述第四对辊成膜器用于刮平并形成预定厚度的所述第二薄膜层。
  15. 根据前述权利要求9-14中任一项所述的装置，其中所述第一对辊成膜器和所述第二对辊成膜器均具有两个距离可调的平行滚筒。
  16. 根据权利要求14所述的装置，其中所述第三对辊成膜器和所述第四对辊成膜器均具有两个距离可调的平行滚筒。
  17. 根据权利要求13所述的装置，其中所述真空刷有等间距的刷毛，且所述刷毛的间距与所述模板上的所述孔槽结构相对应。
  18. 根据权利要求17所述的装置，其中所述刷毛为多组。
  19. 根据前述权利要求9-18中任一项所述的装置，其中所述固化器为紫外固化箱或烘干箱。
  20. 根据前述权利要求9-19中任一项所述的装置，其中所述丝网辊为阻尼辊。
  21. 一种摩擦部件，包括：
    薄膜层，所述薄膜层具有第一表面和第二表面，且所述第一表面具有预定的凸起结构；和
    网状层，所述网状层形成在所述薄膜层的至少部分所述第二表面上。
  22. 根据权利要求21所述的摩擦部件，其中所述网状层由导电材料形成。
  23. 根据权利要求22所述的摩擦部件，其中所述网状层由金属网或泡沫电极形成。
  24. 根据前述权利要求21-23中任一项所述的摩擦部件，其中所述网状层的目数为50～500目。
  25. 根据前述权利要求21-24中任一项所述的摩擦部件，其中所述薄膜层的厚度为50-500微米。
  26. 根据前述权利要求21-25中任一项所述的摩擦部件，其中所述薄膜层的厚度为 200-250微米。
  27. 根据前述权利要求21-26中任一项所述的摩擦部件，其中所述薄膜层是由热固型高分子材料形成的。
  28. 根据前述权利要求21-27中任一项所述的摩擦部件，其中所述薄膜层是由硅胶形成的。
  29. 一种制备权利要求21-28中任一项所述的摩擦部件的方法，包括：
    形成网状层；
    在刚性模板表面涂布聚合物材料，以便得到薄膜层中间体，其中，所述薄膜层中间体的第一表面具有预定的凸起结构；
    将所述薄膜层中间体进行除气处理，以便得到除气后的薄膜层中间体；
    将所述网状层置于所述除气后的薄膜层中间体的第二表面上，以便得到摩擦部件中间体；以及
    将所述摩擦部件中间体进行固化处理，以便获得所述摩擦部件。
  30. 根据权利要求29所述的方法，其中所述刚性模板是由选自亚克力、玻璃、不锈钢和阳极氧化铝合金的至少一种构成的。
  31. 根据权利要求29或30所述的方法，其中所述除气处理包括：
    将所述薄膜层中间体置于真空干燥箱中，进行真空干燥处理5-20min。
  32. 一种摩擦发电机，包括：
    权利要求1-8或21-28中任一项所述的摩擦部件。
  33. 一种发光鞋的发光装置，包括：
    设置于发光鞋本体内的发电模块，所述发电模块在行走作用下发生形变时，输出电能，其中所述发电模块包括至少一个如权利要求32所述的摩擦发电机或包括至少一个如权利要求32所述的摩擦发电机和至少一个压电发电机；
    整流模块，所述整流模块与所述发电模块相连；以及
    设置于所述发光鞋本体上的至少一个发光元件，所述至少一个发光元件与所述整流模块相连，以在行走时发光，其中，所述至少一个发光元件为编织在所述发光鞋本体上的柔性发光元件。
  34. 根据权利要求33所述的发光鞋的发光装置，其中所述摩擦发电机包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机或五层结构摩擦发电机中的一种或多种，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，并且所述摩擦发电机至少具有构成信号输出端的第一电极层和第二电极层，所述构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起结构。
  35. 根据权利要求34所述的发光鞋的发光装置，其中所述凸起结构为多个凸点按照矩形或菱形排列构成，或者为多个带状结构按照几何排列设置在所述至少一个表面的两侧、四角、四周边缘或整个表面上。
  36. 根据前述权利要求33-35中任一项所述的发光鞋的发光装置，其中所述摩擦发电机外部具有完全包覆的封装层。
  37. 根据权利要求36所述的发光鞋的发光装置，其中所述封装层的材料为热塑性聚氨酯弹性体、聚氯乙烯或硅胶。
  38. 根据权利要求36或37所述的发光鞋的发光装置，其中所述第一电极层和第二电极层通过引线与排线相连，以通过所述排线透过所述封装层输出电能。
  39. 根据前述权利要求33-38中任一项所述的发光鞋的发光装置，还包括：
    储能模块，所述储能模块与所述整流模块相连，以存储电能；
    开关模块，所述开关模块分别与所述储能模块和所述至少一个发光元件相连，以控制所述储能模块为所述至少一个发光元件供电。
  40. 根据权利要求39所述的发光鞋的发光装置，还包括：
    控制模块，所述控制模块分别与所述开关模块和所述至少一个发光元件相连，以控制所述至少一个发光元件发光。
  41. 根据前述权利要求33-40中任一项所述的发光鞋的发光装置，还包括：
    生理监测模块，所述生理监测模块与所述控制模块相连，以根据检测得到的生理信号控制所述发光元件发光。
  42. 一种发光鞋，包括：
    发光鞋本体；
    设置于所述发光鞋本体上的如权利要求33-41任一项所述的发光鞋的发光装置。
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