亨茨维尔阿拉巴马大学(UAH)的研究人员发明了一种新型摩擦电纳米发电机(TENG)，它通过使用石灰石腻子发电，有望比传统制造方法节省大量成本。

　　teng发明于2012年，是一种小型设备，可以将机械能或热能转化为电能，用于小型无线自主设备，如可穿戴电子设备、状态监测和无线传感器网络。例如，心脏监测器植入物、农场动物的生物芯片转发器或轮胎压力低时提醒驾驶员的传感器。

　　当两个物体相互接触或滑动时，通过行走、振动、旋转轮胎、移动的风或流动的水等运动，teng通过在两个物体之间传递电荷来为这些设备收集能量，这些运动对环境的影响很小。

　　与使用昂贵的基于纳米技术的制造方法的现有TENG相比，UAH的突破是一种新型TENG，它使用“粘性”材料，如双面胶带或石灰石腻子来产生电荷，使其成本效益更高，制造起来更简单。

　　“传统的teng需要基于纳米技术的制造和其他特殊设备，”UAH机械和航空航天工程副教授王刚博士指出，UAH是阿拉巴马大学系统的一部分。“制造我们的摩擦电能量采集器只需要手工水平的技能。”

　　发表在ACS Omega杂志上的一篇论文详细介绍了这一突破。Wang在UAH的合著者包括博士后研究助理Moonhyung Jang博士、本科研究助理Sean P. Rabbitte博士和化学与材料工程系主任兼副教授Yu Lei博士。

　　这项研究是美国国防部小企业创新研究(SBIR)计划的一部分，该计划支持政府资助的合同或赠款，鼓励国内小企业参与具有商业化潜力的联邦研究和开发项目。

　　“我们的工业合作伙伴是材料科学有限责任公司，西蒙·钟博士是项目负责人，”王说。“我们已经为使用粘合层的摩擦电能量收集设计申请了专利。”

　　UAH的新应用是石灰石基安装腻子和金属化聚酯板，与现有的teng相比，也扩展了工作频率带宽。这一点很重要，因为一些小型的能量收集应用，如健康监测和可穿戴外骨骼系统，需要更宽的频率带宽来收集来自人体运动的能量。

　　“典型的接触式分离teng的工作频率低于10赫兹，”王说。“然而，通过在基于振动的能量收集器设计中引入这些摩擦电层，我们能够将带宽扩展到80Hz。在使用双面胶带成功演示了TENG设计后，我们开始探索较少粘性的材料，以便于材料的分离。这就是我们如何想到使用石灰石基腻子的想法。”

　　UAH的研究人员设想了未来对基于腻子的发电机的研究，以探索不同矿物(如大理石、砂岩和月球土壤)的有效性。