：L彡d,其中，d為條形碼摩擦塊的寬度， d的尺寸范圍為1~5毫米。
[0094] 同樣，在圖7中也沒有體現(xiàn)出解碼組件，特此說明。
[0095] 至此，已經(jīng)結(jié)合附圖對本發(fā)明四個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)描述。依據(jù)以上描述，本領(lǐng)域 技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)對本發(fā)明基于摩擦納米發(fā)電機(jī)的條形碼系統(tǒng)有了較為清楚的認(rèn)識。
[0096] 此外，上述對各元件和方法的定義并不僅限于實(shí)施例中提到的各種具體結(jié)構(gòu)、形 狀或方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可對其進(jìn)行簡單地更改或替換，例如：上述實(shí)施例中，條形 碼摩擦塊的數(shù)目N分別為6個和7個，而本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要設(shè)置條形碼摩擦塊 的數(shù)目，一般情況下，條形碼摩擦塊的數(shù)目N介于3~20之間。
[0097] 綜上所述，本發(fā)明提供一種不同于現(xiàn)有技術(shù)條形碼系統(tǒng)的基于摩擦納米發(fā)電機(jī)的 條形碼系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)新穎，制備方法簡便、制備成本低廉，可以應(yīng)用于商品流通、圖書管理、 銀行管理等眾多領(lǐng)域。
[0098] 以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。任 何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方 法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí) 施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所做 的任何簡單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種基于摩擦納米發(fā)電機(jī)的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，包括： 信息承載組件，包括： 基底（10);以及 位于該基底（10)上的N個并排排列且分離的條形碼摩擦塊（11)，其材料不同于所述基 底（10)的材料，該N個條形碼摩擦塊（11)中兩條形碼摩擦塊之間的寬度間隔用于承載條 形碼信息，其中，N彡3;以及 信息辨識組件，包括： 第一摩擦層（20)，其材料與所述條形碼摩擦塊（11)的材料處于摩擦電極序中的不同 位置，其背面具有第一條形電極； 電荷通道電路，電性連接于第一摩擦層（20)背面的第一條形電極，提供所述第一摩擦 層（20)上產(chǎn)生電荷流出或流入的通道；以及 解碼組件，電性連接于電荷通道電路，用于利用所述N個條形碼摩擦塊（11)與所述第 一摩擦層（20)相對運(yùn)動而摩擦所產(chǎn)生隨時間變化的電信號對條形碼信息進(jìn)行解碼； 其中，所述隨時間變化的電信號中，兩電脈沖信號之間的時間間隔與對應(yīng)的兩條形碼 摩擦塊之間的寬度間隔相關(guān)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述基底的材料與所述第一摩擦 層的材料的摩擦電負(fù)性差異小于所述條形碼摩擦塊的材料與所述第一摩擦層的材料的摩 擦電負(fù)性差異。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于： 所述基底的材料為硬質(zhì)材料或柔性材料；和/或 所述第一摩擦層的材料硬質(zhì)材料或柔性材料。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述基底和/或所述第一摩擦層為 選用以下絕緣材料中的一種制備的片或膜：聚丙乙烯、聚四氟乙烯，聚二甲基硅氧烷，聚酰 亞胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄 膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰 苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維（再生）海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄 膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄 膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對苯二甲酸乙二醇酯 薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡 膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜或聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜，高聚物聚對苯二甲 酸乙二醇酯、聚二甲基硅氧烷、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。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第一摩擦層的厚度介于25微 米至125微米之間。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第一摩擦層的寬度L滿足： L彡d，其中，d為條形碼摩擦塊的寬度。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述條形碼摩擦塊的材料為： 透明導(dǎo)電材料； 摩擦極性相對第一摩擦層為正的絕緣材料；或 金、銀、鉬、鋁、鎳、銅、鈦、烙、硒的單質(zhì)或兩種以上形成的合金。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述條形碼摩擦塊的材料為摻錫 氧化銦。9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述條形碼摩擦塊的厚度介于1微 米~100微米之間，其寬度h至少為厚度的10倍。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述條形碼摩擦塊的寬度h介于 1mm~5mm之間，兩條形碼摩擦塊之間的間隔Η滿足：Η彡0· 5h。11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述條形碼摩擦塊沉積或黏貼于 所述基底（10)上。12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，3 < N < 20。13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述條形碼摩擦塊和/或第一摩 擦層產(chǎn)生摩擦的面經(jīng)由以下處理： 進(jìn)行物理改性，使其表面分布微米或次微米量級的微結(jié)構(gòu)陣列；和/或 進(jìn)行化學(xué)改性，以提高電荷在接觸瞬間的轉(zhuǎn)移量。14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述物理改性包括：光刻蝕、化 學(xué)刻蝕、離子體刻蝕，或納米結(jié)構(gòu)的點(diǎn)綴或涂層。15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述化學(xué)改性包括： 在極性為正的材料表面引入強(qiáng)給電子團(tuán)，或者在極性為負(fù)的材料表面引入強(qiáng)吸電子 團(tuán)；或 通過化學(xué)鍵合的方式在極性為正的材料表面引入正電荷，而在極性為負(fù)的材料表面引 入負(fù)電荷。16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述N個并排排列并分離的條形 碼摩擦塊形成N-1個寬度間隔，該N-1個寬度間隔與所述隨時間變化的電信號中N-1個時 間間隔相關(guān)，將該N-1個寬度間隔中的其中之一作為標(biāo)準(zhǔn)距離； 所述解碼組件中，將與該標(biāo)準(zhǔn)距離相關(guān)的時間間隔作為參考時間間隔而解碼其他N-2 個時間間隔所承載的條形碼信息。17. 根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述解碼組件采用 電壓測量或電流測量的方式獲取所述隨時間變化的電信號。18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，電荷通道電路至少包括： 測量電阻（22)，串聯(lián)于所述電荷通道電路中，其一端與第一摩擦層背面的第一條形電 極電性接觸； 所述解碼組件通過測量該測量電阻兩端的電壓而獲取所述隨時間變化的電信號。19. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述測量電阻的一端連接至第 一摩擦層背面的第一條形電極，另一端接地。20. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，電荷通道電路還包括： 絕緣間隔層（24)，形成于所述第一條形電極與所述第一摩擦層相對的另一面；以及 第二條形電極（23)，形成于所述絕緣間隔層與所述第一條形電極相對的另一面； 其中，所述測量電阻連接于所述第一條形電極和所述第二條形電極之間。21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的條形碼系統(tǒng)，其特征在于，所述第一摩擦層由金屬材料制 備，其兼做所述第一條形電極； 所述測量電阻一端連接至所述第一摩擦層，另一端接地。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于摩擦納米發(fā)電機(jī)的條形碼系統(tǒng)。本發(fā)明利用“摩擦電極序”以及“摩擦發(fā)電機(jī)”的概念，通過條形碼摩擦塊的間隔來承載條形碼信息，并通過與該條形碼摩擦塊的間隔相關(guān)的電信號間隔來讀取條形碼信息，實(shí)現(xiàn)了一種新穎的條形碼系統(tǒng)。
【IPC分類】G06K19/077, G06K19/02
【公開號】CN105654169
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王中林, 白鵬, 朱光
【申請人】北京納米能源與系統(tǒng)研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月12日