摩擦起电效应是指两种不同材料在相互摩擦后带有等量的异性电荷的现象。摩擦式纳米发电机(TENG)是基于摩擦起电和静电感应效应的耦合,将机械能转化为电能的装置,为自然环境中人体活动、液体或空气流动等机械能的收集和转化利用提供了全新的途径。而从生物医学领域应用的角度出发,摩擦电发电机若要作为植入人体的生物微机电器件的组成部分,从选材上必须生物安全,且具有良好的生物相容性。本研究基于临床应用的高分子聚合物和医用金属材料,制备弧型结构的聚合物-聚合物型和金属-聚合物型摩擦电发电机(TEG),分析它们的工作原理,探讨发电机的组成结构和外界施力条件对其电输出性能的影响。结果表明:1.聚合物-聚合物型摩擦电发电机的电输出性能与其摩擦层厚度有关,当乙基纤维素(EC)和左旋聚乳酸(PLLA)薄膜的厚度分别为380μm和320μm时,可测得TEG的最大输出电压和电流值分别为310.5 V,16.2μA。2.与以传统单根导线为输出端相比,设计折叠铜线为摩擦电发电机的输出端,其输出电压和电流分别提高了131.2%,63.6%。3.采用阳极氧化工艺对Ti片进行表面处理生成二氧化钛纳米管阵列(TNTAs),可改善摩擦式纳米发电机(TENG)的电输出性能。在60V电压下二次阳极氧化6h的Ti片制备的PLLA-TNTAs摩擦式纳米发电机输出电压和电流值分别达到220.6V,15.1μA,比未处理的PLLA-Ti型摩擦电发电机提高了96.3%,91.1%。4.当施加于金属-聚合物型TENG的形变频率由1Hz增加到5Hz时,开路电压值几乎不变,短路电流值会由10.1μA递增到17.5μA,说明开路电压值主要取决于摩擦电荷密度,而短路电流的大小取决于电荷的流动速率。