随着科技向数字化和智能化的飞速发展,对物联网和高灵敏传感器的供能需求越来越大,但受限于当前电池性能与发展的进度,对于需要分布广泛、寿命有限的数万亿量级的电池来说,在近几年乃至以后,监测、更换、回收电池将是一项巨大的任务,甚至在一些特殊条件下是一项不可能完成的任务。2012年,王中林教授的科研团队发明了基于摩擦起电和静电感应的摩擦纳米发电机（Triboelectric Nanogenerator,TENG）,该技术提供了一种可能解决上述问题的方式。通过其在工作环境中收集其他形式的能量转化为电能,以实现对设备供电和维持设备可持续运行。目前,针对TENG的结构设计、介质层改性和功能管理等方面已经取得了巨大的进步。利用TENG去解决能源收集问题与自供电传感器系统是很有潜力的研究方向。（1）环境机械振动无处不在,是一种还未充分利用的丰富资源。然而,这些能量具有不规则、不连续和低频率等特点,如海洋中的波浪能量、风能以及环境中的振动等。而TENG是将这些低频机械能转化为电能的有效途径之一。本文根据潮汐能、风能和其他转动能的物理运动特性,基于曲轴活塞系统,创新的制备了一种摩擦、电磁混合的纳米发电机。该混合纳米发电机与平面滑动模式纳米发电机相比,摩擦损耗与热能损耗更小,同时也能高效的收集旋转能量。该装置的输出功率为0.08m W/cm2。由于该混合纳米发电机增加了电磁发电机部分,所以该装置也可用于收集振动频率较高的能量。此外,该装置还可以应用于许多场景,如收集包括风能和海洋能在内的能量,以及能替代直线电机实现测试器件的功能,在此过程中可避免过多的电磁干扰。（2）漩涡是最常见的自然现象之一。然而,无论是在研究实验室中还是在水利工程中,对漩涡的实时监测仍是一项难题。本文根据纳米摩擦发电机（TENG）的优点与特性,创新的设计了一种自供能漩涡实时监测传感器。通过利用传动带结构及相对运动原理,在器件中由上、下两部件的相对运动,驱动装置产生电信号。基于传送带结构的摩擦纳米发电机（CB-TENG）具有三个电极,可以实时监测漩涡的转速,不同电极的输出信号随时间按一定规律变化,因此可直接根据电信号判定漩涡的旋转方向。此外,我们还制作并测试了基于CB-TENG的速度传感器（精度高达98.108%）和风速传感器,证明了CB-TENG具有广泛应用的潜力。