传感器网络对于物联网和智慧城市的发展至关重要。一般的传感器,尤其是移动传感器必须需要额外的能源驱动。考虑到传感器较高的移动性,分布广泛和无线操作等特点,其储能器件的寿命是有限,因此延长它们的服役寿命仍然是一项挑战。另一方面,碳中和作为我国正在积极践行绿色可持续发展的一大国策,尤其需要在能源方面开展一系列科研研究以求从科技创新的角度寻求解决问题的根源性方法,实现对清洁能源的利用最大化正是其中最具效率的一种选择。王中林院士于2006年首次提出了自供能传感器和自供能系统的概念,借助摩擦纳米发电机技术可以在不使用外部电源的情况下,收集环境中的能源为微纳传感器件或者微纳系统持续供电。固-液摩擦纳米发电机的工作原理是结合摩擦起电和静电感应起电,其产生的电能输出通常是交流电,并且具有高电流,低电压的特点。但是输出受环境影响较大,输出不稳定,输出功率小且不连续。因此,能够产生稳定且输出较大的固-液摩擦纳米发电机引起了广大学者的关注。本文着重关注固-液摩擦所产生的摩擦电,借助摩擦纳米发电机技术将其产生的静电收集并使用,进而开发和设计出自供能的传感器,具体涉及有三个工作:（1）基于固-液摩擦起电和静电感应起电的原理,设计了一种基于气泡运动的固-液摩擦电传感器用于检测塑料管内的堵塞和泄漏故障。该工作可为液体管道运行状态检测提供一种新的策略和方法。（2）受水平仪的启发设计了一种新型的高分辨率气泡运动的摩擦电传感器用来检测微弱加速度运动。该传感器的电信号可以实时检测运动信息且灵敏度较高,在检测弱震动方面具有广阔的应用前景。（3）利用流体的流变学特性以及文丘里管的结构设计,结合摩擦起电效应和击穿放电效应,设计了一种气-液两相流固-液摩擦发电机。这项工作不仅刷新了固-液摩擦纳米发电机的输出电荷和单位体积电荷密度的记录,而且创新性的提出了一种新的气-液两相流式发电机机理。该工作可以为从水中高效收集可再生清洁能源以及高速气-液两相流速度传感检测提供一种策略。