CN105958858B - 一种双层波浪形杂化纳米发电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层波浪形杂化纳米发电机，包括若干平置于摩擦源表面的结构单元组成，在每个结构单元中具有：被固定在上、中、下基底上镀有电极的塑料膜与镀有电极的波浪弹性塑料片形成的摩擦单元，以及上下线圈与中间永磁铁所形成的电磁单元；在外界振动作用，摩擦发电机中的中间基板上下振动使得摩擦极性相差较大表面接触面积增大和减小，因而有脉冲信号输出，而电磁发电机中通过上下线圈的磁通量发生变化，因而也有脉冲信号输出。本发明的发电机可以将人体的振动能转变为电能。

Description

一种双层波浪形杂化纳米发电机

技术领域

本发明涉及一种发电机，特别是涉及将振动能产生的机械能转化为电能的杂化纳米发电机。

背景技术

机械振动能是环境中普遍存在的一种能量形式，持续或阶段性持续振动的振源比较丰富，比如家用电器和工业生产设备工作时产生的振动、人体运动和车辆行驶过程中产生的振动、桥梁的振动等。通常这些能量因为忽略而被白白浪费或被减震***吸收。因此，通过振动能量采集器将环境中的振动能转化成电能为低功耗电子设备供电，不仅提高了能量的综合利用率，而且为低功耗电子设备提供了新的绿色电源***，对无线传感器网络、便携式设备等低功耗电子设备的发展和应用具有重要意义。

目前，振动能转化为电能的发电机所利用的原理主要有静电感应，电磁感应和特殊材料的压电性能、静电脉冲发电机等。然而，已经发明的静电感应发电机，由于需要接入外部电源作为启动电压，并且静电式能量收集装置产生的是高电压、低电流和高输出阻抗，从一定程度上限制了静电式能量收集技术的应用范围。静电脉冲发电机在小型化和轻量化方面有所不足，输出功率密度较小，不能满足对各种振动机械能收集的需要。

发明内容

本发明涉及一种可以将自然界、轨道、人体振动等等形式的振动能转化为电能的结构简单的杂化纳米发电机，能够为微无线传感器网络、便携式设备等低功耗电子设备等提供匹配的电源。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术手段：

一种双层波浪形杂化纳米发电机，包括若干平置于摩擦源表面的结构单元组成，在每个结构单元中具有：被固定在上塑料基底101、中塑料基底109、下塑料基底117上镀有电极的塑料膜与镀有电极的波浪弹性塑料片形成的摩擦单元，以及上下线圈与中间永磁铁所形成的电磁单元；

在相邻塑料膜与波浪弹性塑料片构成的摩擦单元中包括：附在上塑料基底101上的第一电极层102和第一摩擦层103，附在波浪弹性塑料片105上的第二电极层104，形成摩擦纳米发电机的第一摩擦发电单元；附在波浪弹性塑料片105上的第三电极层106，附在中塑料基底109上的第四电极层108和第二摩擦层107，形成摩擦纳米发电机的第二摩擦发电单元；附在中塑料基底109上的第五电极层110和第三摩擦层111，附在波浪弹性塑料片113上的第六电极层112，形成摩擦纳米发电机的第三摩擦发电单元；附在波浪弹性塑料片113上的第七电极层114，附在下塑料基底117上的第八电极层116和第四摩擦层115，形成摩擦纳米发电机的第四摩擦发电单元。

所述塑料膜的表面设置有微结构阵列修饰层；

在线圈与永磁铁构成的电磁单元中包括：嵌入上塑料基底101中的线圈118和嵌入中塑料基底109中的永磁铁119构成的第一电磁发电单元：嵌入中塑料基底109中的永磁铁和嵌入下塑料基底117中的线圈120构成的第二电磁发电单元。

所述各摩擦发电单元和电磁发电单元均布置有导电引出线,导出各结构单元的电流向外输出。

本发明发电机在外界振动作用下，所有单元的摩擦发电机的摩擦极性相差较大的表面接触面积增大、减小，所有单元的电磁发电机通过线圈的磁通量发生变化，因而有脉冲电信号输出。

这样，第一电极层102、第四电极层108、第五电极层110、第八电极层116充当背电极，背电极上附有塑料膜103、107、111、115充当摩擦层，波浪弹性塑料片105上有第二电极层104、第三电极层106，波浪弹性塑料片113上有第六电极层112、第七电极层114，这些充当接触电极层。发电机受到外力作用(振动作用)时，使得杂化纳米发电机中塑料基底109上下振动，带动永磁铁119上下振动，使发电单元的第一摩擦层103与第二电极层104的有效接触面积增大减小，在第一电极层102与第二电极层104之间有脉冲电信号输出。上塑料基底101和下塑料基底117中的线圈118和120的磁通量也因为磁铁119的上下振动而变化，因而也有脉冲信号输出。

与现有技术相比，本发明具有下列有益效果：

1、本发明提供的双层波浪形杂化纳米发电机采用最新的纳米摩擦发电技术，相对于传统造价昂贵，体积及质量庞大的涡轮式风能发电机，它在增强发电适用性，大大的降低成本，同时杂化电磁发电机，提高了单位功率的输出。

2、本发明提供的双层波浪形杂化纳米发电机采用波浪形塑料弹片，为接触电极提供了载体，使得发电机的数目增加，从而有效地增加了摩擦发电机的功率输出，从而有效地将振动机械能转变为电能。

3、采用具有一定机械强度、绝缘性能以及抵消单元发电机之间的电场影响的弹性高分子塑料片作为双层波浪形杂化纳米发电机的主要框架，成本低廉。

3、对于采用纳米线阵列作为发电机的接触面，不但可以增加接触面积，而且纳米线外壁与导电面的滑动增强发电机的摩擦起电效果，杂化了接触起电效应和摩擦起电效应，从而大大地提高了发电机的输出功率。

4、本发明的发电机结构简单，制备方法简单，对材料无特殊要求，可以收集自然界、人体、轨道等产生的振动机械能转变为电能，具有广泛的实际用途。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明发电机的结构示意图。

图2为实施例二在柔性塑料薄膜表面设置微结构阵列修饰层的表面形貌经50000倍放大后的扫描电子显微镜图谱。

图3为本发明发电机实施例二的结构模型图片。

图4和图5分别为摩擦发电单元和电磁发电单元的开路电压测量结果。

图6和图7分别为摩擦发电单元和电磁发电单元的短路电流测量结果。

具体实施方式

机械振动能是环境中普遍存在的一种能量形式，持续或阶段性持续振动的振源比较丰富，比如家用电器和工业生产设备工作时产生的振动、人体运动和车辆行驶过程中产生的振动、桥梁的振动等。通常这些能量因为忽略而被白白浪费或被减震***吸收。因此，通过振动能量采集器将环境中的振动能转化成电能为低功耗电子设备供电，不仅提高了能量的综合利用率，而且为低功耗电子设备提供了新的绿色电源***，对无线传感器网络、便携式设备等低功耗电子设备的发展和应用具有重要意义。

下面结合附图和实施例详细介绍本发明双层波浪形杂化纳米发电机的具体实施方式。

实施例一：

参见图1，双层波浪形杂化纳米发电机包括上塑料基底101、中塑料基底109、下塑料基底117，两片波浪弹性塑料片105和113分别包括第二电极层104和第三电极层106、第六电极层112和第七电极层114。

上塑料基底101、中塑料基底109、下塑料基底117具有一定机械强度和厚度，两片波浪弹性塑料片置于三个基体之间，形成双层波浪形杂化纳米发电机；其中，波浪弹性塑料片105的正反面设置有第二电极层104、第三电极层106，波浪弹性塑料片113上有第六电极层112、第七电极层114，这些充当接触电极层。发电机受到外力作用(振动作用)时，使得杂化纳米发电机中塑料基底109上下振动，带动永磁铁119上下振动，使发电单元的第一摩擦层103与第二电极层104的有效接触面积增大减小，在第一电极层102与第二电极层104之间有脉冲电信号输出。上塑料基底101和下塑料基底117中的线圈118和120的磁通量也因为磁铁119的上下振动而变化，因而也有脉冲信号输出。

本发明的双层波浪形杂化纳米发电机利用了具有不同摩擦电极序的摩擦层材料接触时发生表面电荷转移的原理。本发明中所述的“摩擦电极序”，是指根据材料对电荷的吸引程度将其进行的排序，两种材料在相互接触的瞬间，在接触面上正电荷从摩擦电极序中极性较负的材料表面转移至摩擦电极序中极性较正的材料表面。迄今为止，还没有一种统一的理论能够完整的解释电荷转移的机制，一般认为，这种电荷转移和材料的表面功函数相关，通过电子或者离子在接触面上的转移而实现电荷转移。需要说明的是，摩擦电极序只是一种基于经验的统计结果，即两种材料在该序列中相差越远，接触后所产生电荷的正负性和该序列相符合的几率就越大，而且实际的结果受到多种因素的影响，比如材料表面粗糙度、环境湿度和是否有相对摩擦等。本发明人发现如果两种材料在摩擦电极序中处于较接近的位置，接触后电荷分布的正负性可能并不符合该序列的预测。需要进一步说明是，电荷的转移并不需要两种材料之间的相对摩擦，只要存在相互接触即可，因此，从严格意义上讲，摩擦电极序的表述是不准确的，但由于历史原因而一直沿用至今。

本发明中所述的“接触电荷”，是指在两种摩擦电极序极性存在差异的材料在接触并分离后其表面所带有的电荷，一般认为，该电荷只分布在材料的表面，分布最大深度不过约为10纳米。研究发现，该电荷能够保持较长的时间，根据环境中湿度等因素，其保持时间在数小时甚至长达数天，而且其消失的电荷量可以通过再次接触得以补充，因此，本发明人认为，在本发明中接触电荷的电量可以近似认为保持恒定。需要说明的是，接触电荷的符号是净电荷的符号，即在带有正接触电荷的材料表面的局部地区可能存在负电荷的聚集区域，但整个表面净电荷的符号为正。

本发明的发电机中，第一摩擦层和第二电极层的材料选择，只要满足：第一摩擦层材料与第二电极层材料存在摩擦电极序差异。本发明的发电机相当于第一电极层102、第一摩擦层103和第二电极层104形成摩擦纳米发电单元；

在线圈与永磁铁构成的电磁单元中包括：嵌入上塑料基底101中的线圈118和嵌入中塑料基底109中的永磁铁119构成第一电磁发电单元：嵌入中塑料基底109中的永磁铁和嵌入下塑料基底117中的线圈120构成了第二电磁发电单元；永磁铁的上下运动导致通过线圈磁通量变化的结构。

本发明的发电机包含的四个摩擦纳米发电机和两个电磁发电机可以通过外电路进行整合，可以获得较高的输出功率。

所述的第一摩擦纳米发电单元工作原理说明：第一摩擦层103和第二电极层104是2种存在摩擦电极序差的材料，在外力作用的状态下，波浪弹性塑料片被压缩，第一摩擦层103和第二电极层104有效接触面积增大，所以在接触时发生表面电荷转移，形成一层表面接触电荷。由于第一摩擦层103和第二电极层104的材料在摩擦电极序中的位置不同，第二电极层104表面产生正电荷，而第一摩擦层103表面产生负电荷，两种电荷的电量大小相同，因此在第一电极层102和第二电极层104之间没有电势差，也就没有电荷流动。随后中塑料基底109向下运动，波浪弹性塑料片拉伸，第一摩擦层103和第二电极层104之间的接触面积逐渐减小，此时由第一电极层102和摩擦层102所构成的整体具有净剩负电荷，而第二电极层104具有净剩正电荷，因此在第一电极层102和第二电极层104之间产生了电势差。为平衡该电势差，电子通过外接导线由第二电极层104流入第一电极层102，从而在外电路产生由第一电极层到第二电极层的瞬时电流，在第一电极层102和第二电极层104之间没有电势差，在外电路也就没有电流产生。当中上塑料基底101向上运动，由于第一摩擦层103与第二电极层104的有效接触面积变大，第二电极层104表面的负电荷对第一电极层102中负电荷的排斥作用增强，由此导致第一电极层102和第二电极层104之间的电势差减小。为进一步平衡该电势差，电子通过外电路由第一电极层102流入第二电极层104，从而在外电路产生与第一次方向相反的瞬时电流。当波浪弹性塑料片完全被挤压，使第一摩擦层103与第二电极层104发生接触后，重复上面步骤的情形。由此可见，当外力(振动作用)作用于双层波浪形杂化纳米发电机时，会促使有效接触面积增大减小，通过第一摩擦层103和第二电极层104之间有效接触面积的不断增大和减小两个过程，分别产生方向相反的脉冲电流，实现在第一电极层102和第二电极层104之间的脉冲发电。

绝缘体材料，例如常规的高分子聚合物都具有摩擦电特性，均可以作为制备本发明第一摩擦层103和第二摩擦层107的材料，此处列举一些常用的高分子聚合物材料：聚四氟乙烯，聚二甲基硅氧烷，聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、再生纤维海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、酚醛树脂薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)薄膜或聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或液晶高分子聚合物、聚氯丁二烯、聚丙烯腈、聚双苯酚碳酸酯、聚氯醚、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。限于篇幅的原因，并不能对所有可能的材料进行穷举，此处仅列出几种具体的聚合物材料从人们参考，但是显然这些具体的材料并不能成为本发明保护范围的限制性因素，因为在发明的启示下，本领域的技术人员根据这些材料所具有的摩擦电特性很容易选择其他类似的材料。

相对于绝缘体，半导体和金属均具有容易失去电子的摩擦电特性，在摩擦电极序的列表中常位于末尾处。因此，半导体和金属也可以作为制备第一电极层102的原料，以及第二电极层104的原料。常用的半导体包括：硅、锗；第Ⅲ和第Ⅴ族化合物，例如砷化镓、磷化镓等；第Ⅱ和第Ⅵ族化合物，例如硫化镉、硫化锌等；以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体，例如镓铝砷、镓砷磷等。除上述晶态半导体外，还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。非导电性氧化物、半导体氧化物和复杂氧化物也具有摩擦电特性，能够在摩擦过程形成表面电荷，因此也可以用来作为本发明的摩擦层，例如锰、铬、铁、铜的氧化物，还包括氧化硅、氧化锰、氧化铬、氧化铁、氧化铜、氧化锌、BiO₂和Y₂O₃；常用的金属包括金、银、铂、铝、镍、铜、钛、铬或硒，以及由上述金属形成的合金。当然，还可以使用其他具有导电特性的材料充当容易失去电子的摩擦层材料，例如铟锡氧化物ITO。

通过实验发现，当第一摩擦层103与第二电极层104材料的得电子能力相差越大(即在摩擦电极序中的位置相差越远)时，发电机输出的电信号越强。所以，可以根据实际需要，选择合适的材料来制备第一摩擦层103和第二电极层104以获得更好的输出效果。

本发明的双层波浪形杂化纳米发电机中，第一摩擦层103和第二电极层104的厚度无特别要求，本发明中优选为0.01-0.8毫米。

本发明的发电机中，对第一摩擦层103的下表面进行物理改性，使其表面具有微米或次微米量级的微结构或者纳米材料的点缀或涂层。所述微结构可以选自纳米线、纳米管、纳米颗粒、纳米沟槽、微米沟槽、纳米锥、微米锥、纳米球和微米球状结构。优选为在第一摩擦层103的表面包括上述微结构形成的阵列。

本发明的发电机结构简单，制备方法简单，对材料无特殊要求，在实际使用中，只需进行简单的固定和封装，即可应用在生活环境中、收集人体、轨道、机械设备等产生的振动机械能，具有广泛的实际用途。

实施例二：

具体介绍本实施例中发电机的结构。参见图1，第一摩擦层和第二摩擦层采用纳米阵列的表面修饰聚对聚四氟乙烯(PTFE)薄膜材料，其厚度为25-50微米，在聚四氟乙烯材料的另一面镀上铜(Cu)作为电极层102。

本实施例中，发电机各部分的材料选择与实施例一中的相同，在这里不再复述，发电机在受到外界振动时的工作原理与实施例一中的也相同。

实施例三：

导电材料与绝缘体或半导体材料接触或摩擦后分离，可以在二者的表面发生电荷转移。本实施例中，用导电的金，铝等代替实施例二中的导电材料，进一步增强草丛结构的纳米摩擦风能发电机的性能。

下面结合图3，具体介绍本实施例中发电机的结构。

参见图3，双层波浪形杂化纳米发电机的三维图。参见图3，双层波浪形杂化纳米发电机的三维图。

本发明各实施例的发电机输出的电信号为交流脉冲电信号。发电机输出的脉冲电信号，不仅可以作为脉冲电源直接应用于电化学等领域，还可以用来给储能元件充电，比如电容器或者锂离子电池等，而储存的电能能够用来为便携式小型电子设备提供电力，具有广泛的应用前景。

在振动的作用下，对本实施例中的双层波浪形杂化纳米发电机进行了开路电压和短路电流的测量，结果分别如图4-5和图6-7所示，图4-5为摩擦发电机单元和电磁发电机单元的开路电压测量结果，图6-7为摩擦发电机单元和电磁发电机单元在振动作用下的短路电流测量结果。

实施例四：

本实施例中，在第三实施例的基础上，将发电机运用于收集地下工作时人体振动产生的机械能，如双层波浪形杂化纳米发电机，将发电机置于安全帽两侧，通过外部电路管理连接LED灯及无线发射装置，其重量与商用的安全帽相差无几；实际的能量自供给无线发射装置，具有成本低廉，实用性很强等特点。如收集在日常生活中的振动能，通过振动机械能的收集，点亮了一个LED展示牌。

本发明各实施例的发电机输出的电信号为交流脉冲电信号，可以在发电机的输出端连接全桥整流器，将发电机的输出信号整流为直流脉冲电信号。发电机输出的脉冲电信号，不仅可以作为脉冲电源直接应用于电化学等领域，还可以用来给储能元件充电，比如电容器或者锂离子电池等，而储存的电能能够用来为便携式小型电子设备提供电力，具有广泛的应用前景。

本发明的发电机的输出功率除了受到外界环境因素，包括振动频率的大小，外加负载的电阻值等影响外，还受到波浪结构本身的设计和制造，包括摩擦层和电极层材料的选择，以及各部分的尺寸大小，线圈线径及材料，和摩擦层材料表面的物理和化学性质等的影响。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，包括若干平置于摩擦源表面的结构单元组成，在每个结构单元中具有：被固定在上塑料基底(101)、中塑料基底(109)、下塑料基底(117)上镀有电极的塑料膜与镀有电极的波浪弹性塑料片形成的摩擦单元，以及上下线圈与中间永磁铁所形成的电磁单元；

在相邻塑料膜与波浪弹性塑料片构成的摩擦单元中包括：附在上塑料基底(101)上的第一电极层(102)和第一摩擦层(103)，附在波浪弹性塑料片(105)上的第二电极层(104)，形成摩擦纳米发电机的第一摩擦发电单元；附在波浪弹性塑料片(105)上的第三电极层(106)，附在中塑料基底(109)上的第四电极层(108)和第二摩擦层(107)，形成摩擦纳米发电机的第二摩擦发电单元；附在中塑料基底(109)上的第五电极层(110)和第三摩擦层(111)，附在波浪弹性塑料片(113)上的第六电极层(112)，形成摩擦纳米发电机的第三摩擦发电单元；附在波浪弹性塑料片(113)上的第七电极层(114)，附在下塑料基底(117)上的第八电极层(116)和第四摩擦层(115)，形成摩擦纳米发电机的第四摩擦发电单元；

塑料膜的绝缘材料摩擦层表面设置有微结构阵列修饰层；

在线圈与永磁铁构成的电磁单元中包括：嵌入上塑料基底(101)中的线圈(118)和嵌入中塑料基底(109)中的永磁铁(119)构成的第一电磁发电单元：嵌入中塑料基底(109)中的永磁铁和嵌入下塑料基底(117)中的线圈(120)构成的第二电磁发电单元；

所述各摩擦发电单元和电磁发电单元均布置有导电引出线，导出各结构单元的电流向外输出。

2.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述各摩擦发电单元和电磁发电单元的导电引出线以串联、并联或其组合汇集输出电流。

3.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述塑料膜的摩擦层材料与相邻电极材料之间存在电极序差异。

4.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料微结构阵列选自高分子材料的纳米线、纳米锥、纳米棒阵列。

5.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料微结构阵列的高度或深度为200纳米至2微米。

6.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述第一摩擦层(103)、第二摩擦层(107)、第三摩擦层(111)、第四摩擦层(115)和第一电极层(102)、第二电极层(104)、第三电极层(106)、第四电极层(108)、第五电极层(110)、第六电极层(112)、第七电极层(114)、第八电极层(116)的厚度为0.01-0.8毫米。

7.根据权利要求1或3所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述绝缘材料选自高分子聚合物材料:聚四氟乙烯，聚二甲基硅氧烷，聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、再生纤维海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚异丁烯薄膜、聚氨酯柔性海绵薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、酚醛树脂薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚(偏氯乙烯-co-丙烯腈)薄膜或聚乙烯丙二酚碳酸盐薄膜，聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或液晶高分子聚合物、聚氯丁二烯、聚丙烯腈、聚双苯酚碳酸酯、聚氯醚、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯。

8.根据权利要求3所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述电极材料选自金属、合金或导电氧化物，其中，所述金属选自金、银、铝、铜或氧化铟锡。

9.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述线圈材料选自金属漆包线，其中，所述金属选自金、银、铜。

10.根据权利要求1所述的双层波浪形杂化纳米发电机，其特征在于，所述永磁铁材料选自合金，其中，所述合金选自铝镍钴合金、钐钴合金、钕铁硼合金。