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你了解纳米发电机吗？你知道纳米发电机的工作原理吗？纳米发电机是基于规则的氧化锌纳米线的纳米发电机,是在纳米范围内将机械能转化成电能，是世界上最小的发电机。目前纳米发电机可以分为两类，一类是压电纳米发电机，压电纳米发电机是利用特殊纳米材料的压电性能与半导体性能，把弯曲和压缩的机械能转变为电能的微型发电机。
最近，韩国蔚山国立科技研究所（UNIST）的研究团队攻克了一个阻碍TENGs技术广泛应用的技术难关——产出电量低的问题。为了解决这一问题，他们发明了一种新型聚合物作为电介质材料。
电介质本身是一种绝缘体，但当给它接入电场时会发生极化。存在外在电场是，电介质会发生极化和去极化，实现充/放电的功能。TENGs设备本身是由两种可以互相摩擦的不同材料组成，通过摩擦，像玻璃、尼龙这样的材料可以放出电子，而像硅、特氟龙这样的材料正好吸收电子。TENGs 将摩擦产生的机械能转化成电能，可以为小型电子设备提供电力。
UNIST 的研究者们在研究TENGs设备时发现，虽然它的特性很有用，但是摩擦发电的方式有一些缺陷。比如摩擦中材料无法均匀接触，摩擦导致材料磨损严重，静电对潮湿环境十分敏感，电力输出时损耗较大。所以，这个韩国研发团队最初将研究重点放在提升电量输出方面，但是，在研发的过程中，他们可能解决了一些与 TENGs 相关的环境问题。
他们在 Science Advances上发表的设备与乔治亚理工的研究很相似。但是，UNIST 发明的新型聚合物电介质能够从电极中吸取更多电量，输出电力也更多。
UNIST 的一位研究者，也是论文的共同作者 Jeong Min BAIk 在IEEE Spectrum的邮件采访中说道：“为了提升输出电量，我们尝试发明新的聚合物作为更有效的电介质，研发出了新的设备结构来减少内部电量损耗。作为一个材料科学家，我认为合成最佳的聚合物作为有效的电介质是非常重要的。”
这种新型聚合物的电容率（用来测量材料在电场中存储电量能力）几乎是原有材料的两倍。在电容率上面的增长也使得其电荷密度比其他纳米发电机多出一倍。另外，当研究者将偶极方向对准薄膜时，材料的电荷接受特性大幅提高，电量输出提升了20倍。
Baik和他的同事相信，输出电电力的大幅提升可以使TENGs 技术更好的适用于充电设备中。Baik说：“这项工作的最终目标是为智能手表和手机电池充电。我认为这是可以实现的，但是还需要一段时间。目前最接近的目标是应用于基于摩擦静电的自发电物理传感器。在解决了一些例如稳定（已解决）的问题后，最终产品将投入使用。”
Baik的下一步工作是利用升级的聚合物TENGs为智能手表充电1%。他说到：“为了实现这个步骤，我将会设计一种新的电介质层，并对聚合材料再次进行整合。”
小编觉得这种技术以后要是被应用的话，会方便很多呢，那么纳米发电机到底是什么呢？是怎么工作的呢？首先明确一点，发电机是把动能或及其它形式的能量转化成电能的装置。三峡大坝下面的是发电机，核电站里的是发电机，这些发电机发的电供应了人们的照明取暖等日常生活。而纳米发电机，只是比它们小很多而已。
纳米发电机是基于规则的氧化锌纳米线的纳米发电机,是在纳米范围内将机械能转化成电能，是世界上最小的发电机。目前纳米发电机可以分为两类，一类是压电纳米发电机，压电纳米发电机是利用特殊纳米材料（氧化锌）的压电性能与半导体性能，把弯曲和压缩的机械能转变为电能的微型发电机。还有一类是摩擦纳米发电机，摩擦发电机利用了有机物相互接触时得失电子而在外电路产生电流的微型电机。目前主要有按压式发电和滑移式发电。
一、压电纳米发电机原理
氧化锌具有半导体和压电的双效应，其中肖特基势垒保证了氧化锌的可以向外输出单向电流的能力，因为半导体与金属接触时，氧化锌的电子逸出功小于铂电极，电子从氧化锌流入探针（铂电极），氧化锌显示正电，形成了类似于PN结的形式，当外界电场方向从铂电极到氧化锌，内部电子可以流动，输出电流。
氧化锌线弯曲时会产生两侧的电势，由于氧离子与锌离子相对移动，导致在压缩的地方显示负电，在拉伸的地方显示正电，铂探针可以看作零电势。只有探针放在压缩的一侧时，产生的电势差显示正电，相当于PN被导通，在外电路产生电流。反之，相当于PN结的反向饱和电流，电流较小，不能产生电压输出。
二、摩擦纳米发电机原理
采用了尼龙与聚四氟乙烯，两者接触时聚四氟乙烯得到电子，当滑移产生时，两者离开接触面的部分需要保持电中性，电子从聚四氟乙烯流向尼龙，这样在外电路产生了向下的电流；当两者相互接触时，已经接触的面保持电中性，之前流动的电子需要流回才能保持电中性，这样在外电路实现了向上的电流。
