声波无处不在,如人们所在的各种社交活动场所、机场、建筑工地和交通中都充斥着各种声音。通常情况下,这些声音被认为是污染我们生活环境的噪声,虽然其提供的能量充满我们整个环境,但往往被忽视和浪费掉。若能将这些能量收集并利用,将获得一种崭新的、可持续的能量源。目前,声能采集还不普遍,与其他类型的能量相比(如太阳能和热电能量),声能的功率密度较低,很难被收集和利用。目前采用压电和静电效应实现声能收集的技术,存在能量转换效率低、结构复杂和对材料品质要求高等缺点,并且大多数器件的工作频率较高(从几kHz到MHz),而日常生活中使用的声源则主要是低频成分,使得现有技术和器件未被真正应用。因此,采集声波能量仍然是一个挑战。

  2012年,王中林院士领导的中国科学院北京纳米能源与系统研究所和美国佐治亚理工学院研究组首次提出了摩擦电纳米发电机理念,开辟了能源转化和应用的一个新的范畴。摩擦电是一种非常普遍的现象,存在于我们日常生活的各个层面,从一次触摸、到走路、开车等很多活动都会产生摩擦电。王中林领导的研究组通过合理的器件结构设计,使得摩擦起电这一古老的现象展现出原创的和前所未有的应用价值和潜力。两年左右时间,在王中林领导下,各种类型的摩擦电纳米发电机不断被研制出来,为人们呈现出一个异彩纷呈的新天地,引起了国内外各界的广泛重视,相关成果发表在Nano
Energy、Nano Letter、Advanced Materials、ASC Nano、Energy & Environmental
Science等著名期刊上。