随着物联网技术的飞速发展,电子设备呈现多功能化,可移动,分布广泛的特点,而电子设备的多功能化不可避免的要用到大量的传感器网络。使用传统的电池给传感器供电有诸多缺点,如寿命有限且容易对环境造成污染等,因此如何驱动这些传感器网络成为制约物联网技术进步的一大障碍。近年来,摩擦纳米发电机作为一种将机械能转换为电能的新技术,在收集环境机械能方面展现出了广阔的应用前景,成为解决该问题的理想途径。机械能在我们的日常生活场景中随处可见,如人体的运动,声波导致空气的振动等。而声能作为一种无处不在的可再生能源,广泛分布在世界各个角落,如工厂运行的机器、建筑工地以及飞机场飞机起飞降落的过程几乎每天都在产生各种各样的声音能量。本论文围绕声波能量的高效收集与利用设计了一种与管状结构相集成的摩擦纳米发电机。该发电机在170 Hz、115 dB的声波的作用下可以产生高达400 V的开路电压及175μA的短路电流。发电机产生的电能经能量管理电路存储之后可以为一个额定电压为1.5 V的温湿度计持续供电。本工作不仅制作了将声能转换为电能的高性能摩擦纳米发电机,而且探索了一种自供电声传感应用的新途径,可以相信该项成果在人工智能、物联网、环境降噪等方面具有非常广阔的应用前景。随着互联网技术的发展,智能可穿戴设备应用范围越来越广泛,如智能手表可以用来实时监测人体的生理健康及运动状况。然而,这些智能设备需要可更换或充电电池,与此同时人体的运动能得不到有效的收集白白的浪费掉。因此,为了减少电池的使用量有必要开发一种可用于收集人体运动能的可穿戴发电机来为这些智能设备提供能源。本论文基于硅胶和液态金属设计了一种可穿戴的摩擦纳米发电机。该发电机可以用来收集手臂摆动,人体行走产生的机械能。该器件拥有较高的灵敏性,在手指轻微接触下,仍能产生明显的电信号,因此该器件用于自驱动传感探测手指的运动情况。该摩擦纳米发电机有望在人机交互,物联网等方面有着广泛的应用前景。