摩擦起电效应是两种不同的材料在相互接触后移动时会产生电荷的现象。摩擦纳米发电机 (TENG) 使用这种效应将机械运动转化为电能。TENG 的紧凑性使其可用作可穿戴设备，利用身体的运动为电子设备供电。作为可穿戴设备，重点放在织物特性（例如材料的舒适性）和纳米发电机的承载能力上。通常，为纳米发电机选择的摩擦电材料应安全、与人体相容（生物相容）、柔韧且透气，同时能够保持高电输出性能。

在考虑用于 TENG 的众多材料中，电纺纤维是一种很有前途的候选材料，因为它们重量轻、强度高且具有理想的电性能。静电纺丝是一种利用电荷将聚合物溶液拉成纤维的技术。目前正在努力将金属添加到电纺纤维中，以提高静电势和电荷俘获能力。但这导致在材料的舒适性和输出性能之间做出妥协。

在最近发表在《纳米能源》上的一项研究中，日本福井大学和中国南京大学的研究人员开发了一种全纤维复合层 TENG（AF-TENG），可以很容易地与普通布料融为一体。“通过我们的工作，我们的目标是为可穿戴能量收集器和智能纺织品提供一个新的观点，”该研究的通讯作者 Hiroaki Sakamoto 博士说。

AF-TENG 包含一个由两层电纺纤维制成的摩擦电膜——一层是称为聚偏二氟乙烯 (PVDF) 的材料，另一层是一种尼龙。银纳米线覆盖这些层。研究人员进一步在银纳米线和摩擦电膜之间添加了一层电纺聚苯乙烯纤维。

行走或跑步时身体的机械运动导致摩擦电层获得电荷。通过这种方式，机械能转化为电能，可用于为电子设备供电。

通常，摩擦电表面上积累的电荷逐渐消失或消散，从而降低了纳米发电机的表面电荷密度和输出性能。然而，在这种情况下，添加的聚苯乙烯膜会收集并捕获电荷，从而保持 AF-TENG 的表面电荷密度。研究人员使用 AF-TENG 点亮了 126 个额定功率为 0.06 瓦的商用 LED，证明了纳米发电机的可行性。此外，根据坂本博士的说法，“由于所有组件均由纤维材料组成，因此发电装置具有灵活性和透气性。该装置在收集我们衣服上的静电方面显示出巨大的潜力。”

虽然 TENG 目前仅限于为 LED 和计算器等低功率设备供电，但提高可穿戴性和输出性能是迈向未来可穿戴技术不可或缺的一步。