1.一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:包括外部正四面体和位于外部正四面体内部的内正四面体,内部正四面体的四个顶点通过弹簧与外部正四面体的四个顶点的紧固件对应连接,外部正四面体的四个顶角外侧连接质量球,内部正四面体的外表面设有接触层,接触层外表面具有纳米沟结构;在水波驱动下,内部正四面体的外表面与外部正四面体的内表面接触分离,为负载提供电能。
2.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述内部正四面体在垂直方向上的最大运动范围为:
其中,L0为外正四面体的边长,L1为内正四面体的边长,α为最高功率输出的优化比率,其中α=L1/L0。
3.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述内部正四面体和外部正四面体的两个底三角形之间的距离为:其中,f是简谐振动的频率,t是时间,ZMAX是内部正四面体在垂直方向上的最大运动范围。
4.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:沿垂直于侧面的法线方向,内部正四面体和外部正四面体的平行边之间的距离为:其中,SMAX为内部正四面体沿垂直于侧面的法线方向的最大运动范围。
5.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述内部正四面体沿垂直方向移动时,电荷在底部三角形和三个侧面三角形之间转移。
6.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述内部正四面体和外部正四面体均为导电材质。
7.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述质量球包括一个密度小于水的球体和三个密度大于水的球体。
8.如权利要求7所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述外部正四面体的其中一个顶角连接密度小于水的球体,该球体位于外部正四面体的顶部。
9.如权利要求8所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述外部正四面体的其余三个顶角连接密度大于水的球体,该球体位于外部正四面体底部。
10.如权利要求1所述的一种摩擦电纳米发电装置,其特征在于:所述外部正四面体的三个侧面和一个底面通过导线与负载连接。