【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及無線充電，具體的說是用于微型機(jī)器人的超聲波能量采集結(jié)構(gòu)及方法。
技術(shù)介紹
1、微型機(jī)器人在各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景，針對微型機(jī)器人的無線供能技術(shù)的落后是阻礙微型機(jī)器人發(fā)展的核心問題之一；超聲波無線供能相比于光照供能而言具有穿透性強(qiáng)，能夠直接作用于人體內(nèi)部等特點(diǎn)，是微型機(jī)器人在醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用的首選供能方式；目前通常使用超聲波能量轉(zhuǎn)換器將超聲能轉(zhuǎn)換為電能，超聲波能量轉(zhuǎn)換器采用壓電材料制作，利用超聲波的機(jī)械力作用與材料的正壓電效應(yīng)將超聲能轉(zhuǎn)化為電能。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，基于壓電材料的超聲波能量轉(zhuǎn)換器不便于應(yīng)用在微型機(jī)器人中，存在如下問題：1、增加了微型機(jī)器人體積，不利于實(shí)際應(yīng)用；2、壓電效應(yīng)是一種體效應(yīng)，當(dāng)超聲波能量轉(zhuǎn)換器體積隨機(jī)器人尺寸減小時(shí)，器件的能量轉(zhuǎn)化性能衰減嚴(yán)重，尤其是當(dāng)機(jī)器人尺寸小至亞毫米尺度時(shí)，基于壓電效應(yīng)的超聲波能量轉(zhuǎn)換器性能不足以支撐微型機(jī)器人對電能的需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)的目的是提供一種能夠解決微型超聲波能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化效率不足的問題，提供一種用于人體內(nèi)部或者其他封閉、光照無法到達(dá)區(qū)域的用于微型機(jī)器人的超聲波能量采集結(jié)構(gòu)及方法。
2、本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：
3、一種用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池，在基板相對的兩側(cè)沉積絕緣層，一側(cè)絕緣層外側(cè)沉積有p型半導(dǎo)體層，另一側(cè)絕緣層外側(cè)沉積有n型半導(dǎo)體層。
4、作為優(yōu)選，本專利技術(shù)更進(jìn)一步的技術(shù)方案是：
6、優(yōu)選的，p型半導(dǎo)體層、n型半導(dǎo)體層的電阻率為0.0015ωcm-1ωcm。
7、本專利技術(shù)還公開了一種用于微型機(jī)器人的超聲波電池充電方法，應(yīng)用用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池進(jìn)行，具體步驟如下：
8、s1：在基板相對的兩個(gè)表面沉積絕緣層，并在兩個(gè)絕緣層上分別沉積p型半導(dǎo)體層與n型半導(dǎo)體層；
9、s2：將帶有p型半導(dǎo)體層、n型半導(dǎo)體層和絕緣層的電池置于液體之中；
10、s3：在超聲波能量下，p型半導(dǎo)體層與液體界面、n型半導(dǎo)體層與液體界面產(chǎn)生電子-空穴對，電子和空穴在內(nèi)建電場的作用下發(fā)生移動(dòng)，導(dǎo)致p型半導(dǎo)體層的電位高于n型半導(dǎo)體層的電位，形成電勢差成為電源，對微型機(jī)器人進(jìn)行充電。
11、采用上述技術(shù)方案的本專利技術(shù)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，其突出的特點(diǎn)是：
12、解決了現(xiàn)有針對微型機(jī)器人的超聲波能量轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化能效不足的問題，解決了微型機(jī)器人在人體內(nèi)部或者其他封閉、光照無法到達(dá)區(qū)域的無線供能問題。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池，其特征在于：在基板相對的兩側(cè)沉積絕緣層，一側(cè)絕緣層外側(cè)沉積有P型半導(dǎo)體層，另一側(cè)絕緣層外側(cè)沉積有N型半導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池，其特征在于：P型半導(dǎo)體層的厚度大于10nm并且小于150nm，N型半導(dǎo)體層的厚度大于10nm并且小于150nm，絕緣層的厚度大于10nm并且小于1000nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池，其特征在于：P型半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層的電阻率為0.0015Ωcm-1Ωcm。
4.一種用于微型機(jī)器人的超聲波電池充電方法，其特征在于，應(yīng)用權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池進(jìn)行，具體步驟如下：
【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池，其特征在于：在基板相對的兩側(cè)沉積絕緣層，一側(cè)絕緣層外側(cè)沉積有p型半導(dǎo)體層，另一側(cè)絕緣層外側(cè)沉積有n型半導(dǎo)體層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于微型機(jī)器人的超聲波充電電池，其特征在于：p型半導(dǎo)體層的厚度大于10nm并且小于150nm，n型半導(dǎo)體層的厚度大于10nm并且小于150nm，絕緣層的...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林世權(quán)，劉檢華，鞏浩，敖曉輝，劉少麗，夏煥雄，莊存波，
申請(專利權(quán))人：北京理工大學(xué)唐山研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：
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