KR20210055462A - Liquid-liquid based triboelectric nanogenerator - Google Patents

Liquid-liquid based triboelectric nanogenerator Download PDF

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KR20210055462A
KR20210055462A KR1020190141925A KR20190141925A KR20210055462A KR 20210055462 A KR20210055462 A KR 20210055462A KR 1020190141925 A KR1020190141925 A KR 1020190141925A KR 20190141925 A KR20190141925 A KR 20190141925A KR 20210055462 A KR20210055462 A KR 20210055462A
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fluid
liquid
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droplet
membrane
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KR1020190141925A
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Korean (ko)
Inventor
안경관
차우 주이 레
웬쾅딴
웬탄하
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울산대학교 산학협력단
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    • 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

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  • Lubricants (AREA)

Abstract

The present invention relates to a liquid-liquid-based triboelectric nanogenerator and, in particular, to a liquid-liquid-based triboelectric nanogenerator using the triboelectric effect and the principle of electrostatic induction between two liquids (for example, water and oil, hydrophilic fluid and lipophilic fluid, polar fluid and non-polar fluid) having a difference in charge rates. To this end, the liquid-liquid-based triboelectric nanogenerator comprises a membrane (30), a plurality of electrodes (40), a second fluid layer (20), and a first fluid droplet (10).

Description

액체-액체 기반 마찰 나노 발전기{LIQUID-LIQUID BASED TRIBOELECTRIC NANOGENERATOR}LIQUID-LIQUID BASED TRIBOELECTRIC NANOGENERATOR}

본 발명은 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기에 관한 것으로, 특히 대전율 차이가 나는 두 액체(예컨대, 물과 오일, 친수성 유체와 친유성 유체, 극성 유체와 무극성 유체) 간의 마찰 전기 효과와 정전기 유도 원리를 이용한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid-liquid-based tribological nanogenerator, and in particular, the triboelectric effect between two liquids having a difference in charge rate (e.g., water and oil, a hydrophilic fluid and a lipophilic fluid, a polar fluid and a non-polar fluid) and the principle of induction of static electricity. It relates to a liquid-liquid-based tribological nanogenerator using.

최근 전자기기의 사용이 증가하면서 전자기기에 사용되는 전력원인 전지를 대체하기 위한 새로운 발전소자에 관한 연구들이 계속되고 있다.Recently, as the use of electronic devices increases, research on new power plants to replace batteries, which is a power source used in electronic devices, continues.

특히, 마찰전기를 이용한 발전소자는 주변의 모든 기계적인 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 최근 연구결과에 의하면 두 물질의 접촉에 의해 발생되는 마찰 전기를 이용하여 고효율의 에너지를 수확할 수 있음이 증명되었다.In particular, a power plant using triboelectric has the advantage of being able to convert all of the surrounding mechanical energy into electrical energy. According to recent research results, it has been demonstrated that high-efficiency energy can be harvested by using triboelectric electricity generated by contact between two materials.

일반적으로, 마찰전기는 두 개의 서로 다른 물체가 접촉하였을 때 각각의 물질에서 전하들이 편극되어 전하가 상대를 향하여 병행하는 전기 이중층을 형성하게 된다. 이후, 물체가 분리되면 전지 이중층의 전하 분리가 일어나 두 물체는 각각 극성이 다른 전하가 발생하게 되며, 대부분의 물질에서 정전기 효과를 볼 수 있기 때문에 물질에 제한이 없다는 장점이 있다.In general, in the triboelectric, when two different objects come into contact, electric charges are polarized in each material to form an electric double layer in which electric charges are parallel to each other. Thereafter, when the objects are separated, charge separation of the battery double layer occurs, and charges having different polarities are generated for the two objects, and there is an advantage in that there is no limitation on the material because the electrostatic effect can be seen in most materials.

그러나 종래의 마찰전기를 이용한 발전소자들은 대부분 고체부재 간의 직접적인 마찰에 의해 전기를 생산하는 방식이 주류를 이루고 있으며, 이러한 발전소자의 경우 고체부재들 사이의 마모로 인하여 수명이 줄어드는 단점이 있었다.However, most of the conventional power plants using triboelectric powers have a mainstream method of generating electricity by direct friction between solid members, and such power plants have a disadvantage of shortening their lifespan due to wear between solid members.

[특허문헌 1] 한국 특허 공개 2016-0066938호 공보(발명의 명칭: 마찰대전 발전소자)[Patent Document 1] Korean Patent Publication No. 2016-0066938 (Title of invention: Triboelectric power plant)

따라서 본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 기존의 고체-고체 또는 고체-유체 마찰 발전과 달리, 유체-유체 마찰 발전을 가능하게 함으로써 고체부재들 사이의 마모로 인한 수명 감소를 막고 유체 마찰 발전의 활용가능성을 더욱 증가 시키기 위한 것이다.Therefore, the present invention has been made in light of the above points, and the object of the present invention is to enable fluid-fluid frictional development, unlike the existing solid-solid or solid-fluid frictional power generation, thereby causing abrasion between solid members. It is to prevent the reduction in life and further increase the applicability of fluid friction power generation.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 실시형태에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기는 초소수성 및 친유성을 갖는 멤브레인; 상기 멤브레인의 상부에 일정간격을 두고 배치된 복수의 전극; 상기 전극의 상부와, 상기 복수의 전극 사이를 통해 상기 멤브레인 상에 형성된 제 2 유체층; 상기 제 2 유체층 상에서 이동할 수 있도록 구성되어 마찰전기를 발생하도록 구성된 제 1 유체 액적; 및 상기 복수의 전극을 통해 발생된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하도록 구성된 정류부;를 포함하며, 상기 제 1 유체 액적과 상기 제 2 유체층은 서로 대전률의 차이가 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a liquid-liquid-based friction nanogenerator according to an embodiment of the present invention includes a membrane having superhydrophobicity and lipophilicity; A plurality of electrodes disposed on the membrane at predetermined intervals; A second fluid layer formed on the membrane through an upper portion of the electrode and between the plurality of electrodes; A first fluid droplet configured to move on the second fluid layer and configured to generate triboelectricity; And a rectifying unit configured to convert AC power generated through the plurality of electrodes into DC power, wherein the first fluid droplet and the second fluid layer have a difference in charge rate from each other.

상기 실시형태에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기에 있어서, 상기 제 1 유체 액적은 물방울이며, 상기 제 2 유체층은 오일층일 수 있다.In the liquid-liquid-based tribological nanogenerator according to the above embodiment, the first fluid droplet may be a water droplet, and the second fluid layer may be an oil layer.

상기 실시형태에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기에 있어서, 상기 제 1 유체 액적은 극성을 가진 액적이며, 상기 제 2 유체층은 무극성을 가진 층일 수 있다.In the liquid-liquid-based tribological nanogenerator according to the above embodiment, the first fluid droplet may be a polarity droplet, and the second fluid layer may be a nonpolar layer.

상기 실시형태에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기에 있어서, 상기 제 1 유체 액적은 친수성 액적이며, 상기 제 2 유체층은 친유성 층일 수 있다.In the liquid-liquid-based tribological nanogenerator according to the above embodiment, the first fluid droplet may be a hydrophilic droplet, and the second fluid layer may be a lipophilic layer.

본 발명의 실시형태에 의한 본 발명의 실시형태에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기는 멤브레인; 상기 멤브레인의 상부에 일정간격을 두고 배치된 복수의 전극; 상기 멤브레인 상에 형성된 제 2 유체층; 상기 제 2 유체층 상에서 이동할 수 있도록 구성되어 마찰전기를 발생하도록 구성된 제 1 유체 액적;를 포함하며, 상기 제 1 유체 액적과 상기 제 2 유체층은 서로 대전률의 차이가 있도록 구성됨으로써, 기존의 고체-고체 또는 고체-유체 마찰 발전과 달리, 유체-유체 마찰 발전을 가능하게 함으로써 고체부재들 사이의 마모로 인한 수명 감소를 막고 유체 마찰 발전의 활용가능성을 더욱 증가 시킬 수 있다.A liquid-liquid-based tribological nanogenerator according to an embodiment of the present invention according to an embodiment of the present invention includes a membrane; A plurality of electrodes disposed on the membrane at predetermined intervals; A second fluid layer formed on the membrane; And a first fluid droplet configured to move on the second fluid layer and configured to generate triboelectricity, wherein the first fluid droplet and the second fluid layer are configured to have a difference in charge rate from each other, Unlike solid-solid or solid-fluid friction power generation, by enabling fluid-fluid friction power generation, it is possible to prevent a reduction in lifespan due to wear between solid members and further increase the usability of fluid friction power generation.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기의 발전 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a liquid-liquid-based friction nanogenerator according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a power generation principle of the liquid-liquid-based friction nanogenerator of FIG. 1.

본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예를 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적으로 해석되어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하는 것으로 해석되어서는 안 된다.In describing the embodiments of the present invention, when it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of users or operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the present specification. The terms used in the detailed description are only for describing the embodiments of the present invention, and should not be construed as limiting. Unless explicitly used otherwise, expressions in the singular form include the meaning of the plural form. In the present description, expressions such as "comprising" or "feature" are intended to refer to certain features, numbers, steps, actions, elements, some or combination thereof, and one or more It should not be construed as excluding the presence or possibility of other features, numbers, steps, actions, elements, any part or combination thereof.

도면에서 도시된 각 시스템에서, 몇몇 경우에서의 요소는 각각 동일한 참조 번호 또는 상이한 참조 번호를 가져서 표현된 요소가 상이하거나 유사할 수가 있음을 시사할 수 있다. 그러나 요소는 상이한 구현을 가지고 본 명세서에서 보여지거나 기술된 시스템 중 몇몇 또는 전부와 작동할 수 있다. 도면에서 도시된 다양한 요소는 동일하거나 상이할 수 있다. 어느 것이 제1 요소로 지칭되는지 및 어느 것이 제2 요소로 불리는지는 임의적이다.In each of the systems shown in the drawings, the elements in some cases each have the same reference number or a different reference number, suggesting that the elements represented may be different or similar. However, elements may have different implementations and operate with some or all of the systems shown or described herein. The various elements shown in the figures may be the same or different. Which is referred to as the first element and which is referred to as the second element is arbitrary.

본 명세서에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소로 데이터 또는 신호를 '전송', '전달' 또는 '제공'한다 함은 어느 한 구성요소가 다른 구성요소로 직접 데이터 또는 신호를 전송하는 것은 물론, 적어도 하나의 또 다른 구성요소를 통하여 데이터 또는 신호를 다른 구성요소로 전송하는 것을 포함한다.In the present specification, "transmitting", "transmitting" or "providing" data or signals from one component to another component means that one component directly transmits data or signals to another component, as well as It includes transmitting data or signals to other components through at least one other component.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기의 발전 원리를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing a liquid-liquid-based friction nanogenerator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view for explaining the power generation principle of the liquid-liquid-based friction nanogenerator of FIG. 1.

본 발명의 실시예에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기는, 도 1에 도시된 바와 같이, 멤브레인(30), 복수의 전극(40), 제 2 유체층(20), 제 1 유체 액적(10), 및 정류부(50)를 포함한다.In the liquid-liquid-based tribological nanogenerator according to an embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, a membrane 30, a plurality of electrodes 40, a second fluid layer 20, a first fluid droplet 10 ), and a rectifying unit 50.

멤브레인(30)의 표면의 화학적 성질을 제2유체층의 성질에 맞추게 되면, 제2유체가 멤브레인(30)의 표면에 흡수되어, 얇은 제2유체층(20)을 형성할 수 있다. 이 경우, 멤브레인(30)의 흡수성(wettability)는 상기 제2유체의 흡수에 중요한 역할을 한다. 멤브레인(30)의 화학적 성분과 기하학적 구조를 변경함으로써, 멤브레인(30)의 흡수성은 조절될 수 있다. 전극(40)은 멤브레인(30) 상에 형성된다. 일 실시예로서, 멤브레인(30)은 복수의 전극(40)이 배치되지 않은 부분에 홈이 형성되도록 하면 제 2 유체층(20)이 형성되기 용이하게 할 수 있다. 또한 멤브레인(30)의 표면의 화학적 성분을 초소수성(superhydrophobic) 또는 친유성(oleophilic)의 성질을 가지도록 하면, 제2 유체층(20)이 오일인 경우 멤브레인(30)의 표면에 흡수되어, 얇은 제2유체층(20)을 형성할 수 있다.When the chemical properties of the surface of the membrane 30 are matched with the properties of the second fluid layer, the second fluid is absorbed by the surface of the membrane 30 to form a thin second fluid layer 20. In this case, the wettability of the membrane 30 plays an important role in absorption of the second fluid. By changing the chemical composition and geometry of the membrane 30, the absorbency of the membrane 30 can be adjusted. The electrode 40 is formed on the membrane 30. As an exemplary embodiment, the membrane 30 may facilitate formation of the second fluid layer 20 by forming a groove in a portion where the plurality of electrodes 40 are not disposed. In addition, if the chemical component of the surface of the membrane 30 is made to have superhydrophobic or oleophilic properties, when the second fluid layer 20 is oil, it is absorbed by the surface of the membrane 30, A thin second fluid layer 20 may be formed.

복수의 전극(40)은 멤브레인(30)의 상부에 일정간격을 두고 배치되어 전자가 인입되고 인출될 수 있는 경로를 제공한다. 일 실시예로서, 복수의 전극(40)은 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기에서 생성된 교류전원을 정류부(50)에 제공하는 역할을 할 수 있다.The plurality of electrodes 40 are disposed on the membrane 30 at regular intervals to provide a path through which electrons can be introduced and extracted. As an embodiment, the plurality of electrodes 40 may serve to provide AC power generated by a liquid-liquid-based friction nanogenerator to the rectifying unit 50.

제 2 유체층(20)은 멤브레인(30) 상에 형성되어 있다. 제 2 유체층(20)은 제 1 유체 액적(10)과 대전율에 있어서 차이를 보이며, 제 1 유체 액적(10)과 마찰이 이루어질 경우 (-)극성을 띨 수 있다. 일 실시예로서 제 2 유체층(20)은 오일층, 무극성유체 층, 또는 유기용액 층, 친유성 층 등일 수 있다The second fluid layer 20 is formed on the membrane 30. The second fluid layer 20 shows a difference between the first fluid droplet 10 and the charging rate, and may exhibit negative polarity when friction occurs with the first fluid droplet 10. As an embodiment, the second fluid layer 20 may be an oil layer, a non-polar fluid layer, an organic solution layer, a lipophilic layer, or the like.

제 1 유체 액적(10)은 제 2 유체층(20) 상에서 이동하여 마찰전기 효과(triboelectric effect)와 정전기 유도(electrostatic induction)에 의해 전기를 발생하는 역할을 한다. 제 1 유체 액적(10)은 제 2 유체층(20)과 서로 대전률의 차이가 있으며 서로 섞이지 않는 유체이면 된다. 일 실시예로서, 제1 유체 액적(10)을 제2 유체층(20) 상에서 이동시키는 힘은 중력일 수 있으며, 제1 유체 액적(10)과 제2 유체층(20)은 극성/무극성 유체, 물/오일, 친수성/소수성 유체, 수용성/유기용액 등이 될 수 있다. 제 1 유체 액적(10)은 접촉각(contact angle)이 높기 때문에 제 2 유체층(20)의 표면에서 쉽게 미끄러진다. The first fluid droplet 10 moves on the second fluid layer 20 and serves to generate electricity by a triboelectric effect and electrostatic induction. The first fluid droplet 10 and the second fluid layer 20 have a difference in charge rate from each other, and may be fluids that are not mixed with each other. As an embodiment, the force that moves the first fluid droplet 10 on the second fluid layer 20 may be gravity, and the first fluid droplet 10 and the second fluid layer 20 are polar/nonpolar fluids. , Water/oil, hydrophilic/hydrophobic fluid, water-soluble/organic solution, etc. The first fluid droplet 10 easily slides on the surface of the second fluid layer 20 because of its high contact angle.

정류부(50)는 복수의 전극(40)으로부터 교류 전원 입력받아 직류 전원으로 변환하는 역할을 한다. 정류부(50)는 브리지 정류회로로 구성하였으나, 반파 정류 회로, 반파 배전압 정류회로, 기타 전파 정류회로 등으로 구성할 수도 있다.The rectifying unit 50 serves to receive AC power from the plurality of electrodes 40 and convert it into DC power. The rectifier 50 is configured as a bridge rectifier circuit, but may also be configured with a half-wave rectifier circuit, a half-wave double voltage rectifier circuit, and other full-wave rectifier circuits.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기의 작용에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the action of the liquid-liquid-based friction nanogenerator according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.

일 실시예로서, 제 2 유체층(20)이 오일층일 경우, 오일층은 전자를 끌어당기는 성질이 있으므로 (-) 극성을 띠고, 제 1 유체 액적(10)은 제 2 유체층(20) 상에서 미끄러진 후 (+) 극성을 띠게 된다(도 2의 a). As an embodiment, when the second fluid layer 20 is an oil layer, the oil layer has a (-) polarity because it has a property of attracting electrons, and the first fluid droplet 10 is formed on the second fluid layer 20. After sliding, it becomes (+) polarity (Fig. 2a).

이후, 제 1 유체 액적(10)이 제 2 유체층(20)상에서 전극(40) 쪽으로 이동할 경우 개방 회로 상태에서(in the open-circuit condition) 전극의 전위가 상승하여 단락 상태에서(in the short-circuit condition) 전자가 접지(ground)에서 전극(40)으로 흐르게 된다(도 2의 b).Thereafter, when the first fluid droplet 10 moves from the second fluid layer 20 toward the electrode 40, the potential of the electrode rises in the open-circuit condition, resulting in a short circuit (in the short). -circuit condition) Electrons flow from the ground to the electrode 40 (Fig. 2b).

제 1 유체 액적(10)이 전극(40)의 중심점에 도달하면, 전달 된 전하량과 전위가 최대값에 도달한다(도 2의 d).When the first fluid droplet 10 reaches the center point of the electrode 40, the transferred electric charge and electric potential reach a maximum value (d in FIG. 2).

그런 다음 제 1 유체 액적(10)이 전극(40)으로부터 멀어지면 전극(40)의 전위가 초기 상태에 도달 할 때까지 감소하며, 전자는 다시 접지(ground)로 흐르게 된다(도 2의 c).Then, when the first fluid droplet 10 moves away from the electrode 40, the potential of the electrode 40 decreases until it reaches the initial state, and the electrons flow back to the ground (Fig. 2C). .

이와 같은 과정이 반복됨에 의해 전극(40)으로부터 교류전원이 발생하게 되고, 정류부(50)에 교류전원이 인입되어 직류전원으로 변환되게 된다.By repeating this process, AC power is generated from the electrode 40, and AC power is supplied to the rectifying unit 50 to be converted into DC power.

본 발명의 실시예에 의한 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기는 멤브레인; 상기 멤브레인의 상부에 일정간격을 두고 배치된 복수의 전극; 상기 멤브레인 상에 형성된 제 2 유체층; 상기 제 2 유체층 상에서 이동할 수 있도록 구성되어 마찰전기를 발생하도록 구성된 제 1 유체 액적;을 포함하며, 상기 제 1 유체 액적과 상기 제 2 유체층은 서로 섞이지 않고 대전률의 차이가 있도록 구성됨으로써, 기존의 고체-고체 또는 고체-유체 마찰 발전과 달리, 고체부재들 사이의 마모로 인한 수명 감소를 막고 유체-유체 마찰 발전을 가능하게 함으로써 유체 마찰 발전의 활용가능성을 더욱 증가 시킬 수 있다.A liquid-liquid-based tribological nanogenerator according to an embodiment of the present invention includes a membrane; A plurality of electrodes disposed on the membrane at predetermined intervals; A second fluid layer formed on the membrane; A first fluid droplet configured to move on the second fluid layer and configured to generate triboelectricity, wherein the first fluid droplet and the second fluid layer are not mixed with each other and have a difference in charge rate, Unlike the existing solid-solid or solid-fluid friction power generation, it is possible to further increase the applicability of fluid friction power generation by preventing a reduction in lifespan due to wear between solid members and enabling fluid-fluid friction power generation.

도면과 명세서에는 최적의 실시예가 개시되었으며, 특정한 용어들이 사용되었으나 이는 단지 본 발명의 실시형태를 설명하기 위한 목적으로 사용된 것이지 의미를 한정하거나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In the drawings and specification, an optimal embodiment has been disclosed, and specific terms are used, but these are used only for the purpose of describing the embodiments of the present invention, and are used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. Was not done. Therefore, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

10: 제 1 유체 액적
20: 제 2 유체층
30: 멤브레인
40: 전극
50: 정류부10: first fluid droplet
20: second fluid layer
30: membrane
40: electrode
50: rectifier

Claims (5)

멤브레인(30);
상기 멤브레인의 상부에 일정간격을 두고 배치된 복수의 전극(40);
상기 멤브레인 상에 형성된 제 2 유체층(20); 및
상기 제 2 유체층 상에서 이동할 수 있도록 구비된 제 1 유체 액적(10);을 포함하며,
상기 제 1 유체 액적과 상기 제 2 유체층은 서로 섞이지 않으며 대전률의 차이가 있는 유체들로 이루어진 것을 특징으로 하는 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기.
Membrane 30;
A plurality of electrodes 40 disposed on the membrane at predetermined intervals;
A second fluid layer 20 formed on the membrane; And
Includes; a first fluid droplet 10 provided to move on the second fluid layer,
The liquid-liquid-based tribological nanogenerator, characterized in that the first fluid droplet and the second fluid layer are composed of fluids that do not mix with each other and have a difference in charge rate.
 제 1 항에 있어서,
상기 복수의 전극을 통해 발생된 교류 전원을 직류 전원으로 변환하도록 구성된 정류부(50);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기.
The method of claim 1,
A liquid-liquid-based tribological nanogenerator further comprising; a rectifying unit 50 configured to convert AC power generated through the plurality of electrodes into DC power.
 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유체 액적은 물방울이며, 상기 제 2 유체층은 오일층인 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기.
The method of claim 1,
The first fluid droplet is a water droplet, and the second fluid layer is an oil layer. Liquid-liquid-based tribological nanogenerator.
 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유체 액적은 극성유체이며, 상기 제 2 유체층은 무극성유체 인 것을 특징으로 하는 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기.
The method of claim 1,
The liquid-liquid-based tribological nanogenerator, characterized in that the first fluid droplet is a polar fluid, and the second fluid layer is a non-polar fluid.
 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 유체 액적은 친수성 액적이며, 상기 제 2 유체층은 친유성 층인 것을 특징으로 하는 액체-액체 기반 마찰 나노 발전기.
The method of claim 1,
The first fluid droplet is a hydrophilic droplet, and the second fluid layer is a liquid-liquid based tribological nanogenerator, characterized in that the lipophilic layer.
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