可穿戴设备设计论文
联合团队利用摩擦起电原理产生摩擦电能。摩擦起电是指两个不同的物体因摩擦而带电的现象，称为摩擦起电(或两个不同的物体相互摩擦后，一个物体带正电，另一个物体带负电的现象)。
实际上，摩擦起电是通过将两种材料摩擦在一起产生的，从而增强了它们表面之间的接触。例如，当你将一根头发插入头发中时，可能会出现这种摩擦电现象。
在利用这一现象的基础上，一种被称为“摩擦电纳米发电机”(又称TENG)的复合材料被开发出来，可用于将机械运动转化为电能。因为体积小，腾可以通过肢体动作驱动电子设备。摩擦电层由于身体的机械运动(如行走或跑步)而获得电荷。这个过程将机械能转化为电能，然后利用电能为电子设备充电。
因此，摩擦电纳米发电机(称为EF-TENG)的全纤维复合层可以用于服装制造过程中，该复合层可以很容易地集成到普通布料中，制造出可以发电的衣服。
摩擦起电纳米发电机材料并不是一项全新的技术。该材料由中国科学院王忠林院士(2012)首次研制成功，可以收集和利用握手、行走、潮汐等摩擦和静电产生的电能。
然而，传统的摩擦电纳米发电机材料具有一些令人不快的特性，如透气性差。此外，它们的发电和输电效率也不高。
为了解决这些问题，联合团队在相关技术研究的基础上，采用银纳米线作为电极，静电纺聚苯乙烯纳米纤维作为电荷存储层，改善了摩擦电纳米发生器材料的性能，形成透气抗菌电极和静电感应增强层，取得了更好的性能，提高了透气性。
此外，原本摩擦电纳米发电机材料表面积累的电荷会慢慢流失或消散，从而降低输出性能和表面电荷密度。通过联合团队的改进，加入聚苯乙烯薄膜，实现表面电荷密度的稳定。
由静电纺聚偏氟乙烯/尼龙、银纳米线和聚苯乙烯制成的全纤维复合纳米发电机可以很容易地集成到常规服装中，使其能够通过日常锻炼为小型电子设备充电。该团队通过向126个led供电展示了他们新的高科技纺织品的性能。然而，该设备仍然缺乏足够的输出来为需要更多电力的设备充电。
联合团队论文的作者之一平冈拓晃·坂本表示，由于这项研究中形成的新材料更柔软、更透气，尽管这项技术目前只能为led和小型设备(如计算器)充电，但其材料特性意味着未来的可能性。广泛应用后，从衣服上收集静电会有很大的潜力。
依靠聚苯乙烯电荷存储层(纳米能量)提高输出的全纤维摩擦电纳米发电机