随着物联网的迅速发展,小型电子产品在人们生活中发挥着越来越重要的作用。如今物联网中所涉及的小型电子产品仍普遍以传统的电池供电为主,电池供电会带来更换不便和环境污染等诸多问题,为人们的日常生活造成了一定的困扰,因此开发新型的清洁能源迫在眉睫。摩擦纳米发电机(TENG)的出现为上述问题的解决带来了新的曙光。将风能、声波等环境中丰富的机械能转化为电能被认为是社会可持续发展的一种潜在技术解决方案,TENG在捕获环境机械能方面具有明显的优势。然而,有效地捕获风能和声能的技术还有待提高。本文的第一个工作设计了一种风车驱动的复合摩擦纳米发电机能够同时有效的捕获风能和声能。声驱动TENG(S-TENG)是由两层导电织物层和夹在中间的静电纺丝P(VDF-Tr FE)纳米纤维组成,其中一个导电织物电极由风驱动TENG(W-TENG)和S-TENG共用。独特的结构设计使得W-TENG能够提高S-TENG的电压输出,并通过对电信号的快速傅立叶变换(FFT)进行了分析和验证。系统地研究了在风和声波作用下,所制备的复合TENG的输出性能。在风速为10 m/s时,W-TENG的最大开路电压为530 V,短路电流为10.5μA,最佳瞬时输出功率为1.5 m W。在180 Hz的声频和115 d B的声压下,S-TENG的相应电输出分别为80 V、19μA和0.5 m W。此外,还设计了一个专用的电源管理电路,以降低匹配阻抗提高能量的利用效率。其中,经过电源管理电路管理的复合TENG成功的驱动两个数字温湿度计。这项工作不仅为风能和声波环境能量的获取提供了一种简便易行的途径,而且可以高效的提高能量输出,使之朝着可持续、清洁的能源实际应用方向发展。在人们日常环境中大多是风速偏小的微风,这些常见的微风能源很容易被忽略掉。而以往的研究多集中于对风速偏大的风能进行捕获,因此设计一种结构合理的装置来捕获微风有着重要的实际意义。本文的第二个工作设计了一种基于颤振效应的TENG,以聚四氟乙烯(PTFE)作为颤振片带动硅质小球颤动以收集环境中的风能。在5 m/s的微风环境下,该TENG的开路电压为180 V,短路电流为10μA,最大瞬时输出功率为0.4m W。此器件能够有效的捕获微风中的能量且结构简单、外形优美,有望在物联网和传感器方向上得以应用。