一种多物理场纳米发电机

摘要

本发明涉及一种利用碳纳米管薄膜在光、热、流体三种物理场发电特性构建的多物理场纳米发电机，其结构包括外电极、内电极、碳纳米管薄膜、硅基复合材料基板。其特征在于，当碳纳米管薄膜受光照和气流共同作用时，通过光热效应、伯努利效应和塞贝克效应，将太阳能和流体机械能转换为电能。多物理场纳米发电机作为p型或n型发电单元，通过串联或并联方式连接组成矩阵式供电装置，具有多个能量输出节点，可根据不同负载要求，配置发电单元数量，提高发电机输出功率。本发明无运动部件，可应用于汽车、列车、飞机的蒙皮上，利用光照和气流即可为内部的微纳机电系统或器件装置供电。

主权项

一种多物理场纳米发电机，其特征在于，所述纳米发电机包括外电极(1)、内电极(2)、碳纳米管薄膜(3)和硅基复合材料基板(4)；其中，所述外电极(1)和内电极(2)由铂或钯金属材料加工制成条状结构，通过银胶与碳纳米管薄膜(3)两端欧姆连接，碳纳米管薄膜(3)成肘形结构，并淀积于硅基复合材料基板(4)表面；所述的碳纳米管薄膜(3)置于由光照(5)和气流(6)组成的复杂多物理场环境中，并与来流气体方向成一定角度(7)；太阳能通过光热效应转换为热能，致使碳纳米管薄膜(3)两端之间产生温度差；当气流(6)以一定速度流经碳纳米管薄膜(3)，由于伯努利效应，碳纳米管薄膜(3)表面产生压力差和温度梯度，进一步增大碳纳米管薄膜(3)两端的温度差，并通过塞贝克效应转换为电势差，电势差大小由外电极(1)和内电极(2)连接电位计(8)测量。