波浪能的研究是海洋能源開(kāi)發(fā)利用的熱點(diǎn)。然而，傳統(tǒng)的基于電磁發(fā)電技術(shù)的波浪能發(fā)電裝置在低頻低振幅的海浪作用情況下，很難有效的發(fā)揮發(fā)電效果。值得一提的是，摩擦電納米發(fā)電機(jī)（TENG）作為新一代的能源器件，能夠有效地將低頻和低振幅的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，為從海浪能中獲取能量提供了一種新的實(shí)用途徑。

近日，浙江大學(xué)海洋學(xué)院海洋電子與智能系統(tǒng)研究所納米能源研究團(tuán)隊(duì)，利用生活中常見(jiàn)的氣球制作成了可用于收集波浪能的多倍頻高性能摩擦納米發(fā)電機(jī)。該研究成果發(fā)表在國(guó)際著名期刊《先進(jìn)能源材料》（Advanced Energy Materials）上，論文題目為“Multiple-frequency high-output triboelectric nanogenerator based on awater balloon for all-weather water wave energy harvesting”。

該研究團(tuán)隊(duì)制備了一種基于水氣球（WB-TENG）的多倍頻高性能摩擦納米發(fā)電機(jī)，能夠?qū)崿F(xiàn)三種工作模式（完全接觸-分離模式；局部接觸-分離模式；往復(fù)接觸-分離模式），可以收集任意方向的機(jī)械能，這極大的推動(dòng)了TENG在海洋能收集方面的應(yīng)用。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，在相同的條件下，WB-TENG在一個(gè)工作周期內(nèi)的總轉(zhuǎn)移電荷是傳統(tǒng)的基于雙板結(jié)構(gòu)的TENG的28倍，表明這種基于水氣球的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)大大提升能量轉(zhuǎn)化效率。除此之外，由于水氣球在不增加任何支撐結(jié)構(gòu)的情況下也能達(dá)到自支撐的效果，使得WB-TENG在輕微振動(dòng)下仍能產(chǎn)生電學(xué)輸出。根據(jù)水氣球可拉伸性，在氣球與尼龍薄膜的不斷碰撞摩擦過(guò)程中，氣球表面會(huì)不斷的積累電荷直到達(dá)到飽和，這能帶來(lái)超高的輸出性能。

研究認(rèn)為，WB-TENG除了作為發(fā)電器件，還可以作為傳感器件反應(yīng)波浪的振動(dòng)情況，對(duì)于海洋能收集和海洋環(huán)境下分布式傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建有著積極意義。