太平洋西北國家實驗室（PNNL）的研究人員已經開發出一種不尋常的方式來收集波浪的能量，一個輕輕滾動的圓柱體是圍繞著摩擦起電效應設計的，這種效應在你走過某些地毯後會引起靜電衝擊。

PNNL團隊已經製作了一個新的”頻率倍增圓柱形摩擦起電納米發電機”（FMC-TENG）的原型，專門用於從公海上的慢波中獲取電能。我們在這裡談論的不是能夠將能量反饋給電網的兆瓦級設備；該團隊希望這些機器最終能夠成為一種實用的、輕量級的、低成本的方式，為可能包括幾個傳感器和衛星通信系統的公海監測平台供電。

摩擦起電效應（triboelectric的前綴tribo-指的是摩擦力）仍未被完全理解。我們都知道它的存在，因為我們都曾伸手去抓門把手而被電擊，而且有很多關於哪些材料配對產生最強的靜電的信息。

目前的想法是，當兩種不同的材料在分子水平上交換電子時，它們之間就會產生靜電吸引力。當這兩種材料被摩擦在一起時，它們在這些電子在返回家園之前就被有效地分開了，因此留下了電荷。

FMC-TENG採用嵌套的筒式的設計，較小的圓筒外側和較大的圓筒內側塗有人造毛皮和一種名為氟化乙烯丙烯（FEP）的類似特氟隆的材料–這些材料被選為在一起摩擦時產生最佳的電效應。內筒可以自由旋轉，當它相對於外筒移動時，靜電就會積累起來，並被電極收集。

磁力製動系統將慢波振盪轉化為兩個圓筒之間更快更頻繁的擺動，放大了摩擦起電輸出。

這樣的TENG之前已經被建造和使用過，但是為了使這個TENG在較慢、較均勻的海浪中有效，比如在公海中，PNNL團隊需要通過放大兩個圓筒之間的運動來放大輸出。研究人員通過磁力製動內筒的運動來做到這一點，停止它的旋轉，直到它到達波浪的頂端。在這一點上，有了最大的勢能後，磁鐵就會釋放圓柱體，它就會比平時更快地滾回去。通過這種方式，一個緩慢移動的波浪可以轉化為兩個圓柱體之間的若干快速旋轉，從而使摩擦起電效應最大化。

最終的結果是一個更有效的TENG，能夠從較慢的波浪運動中產生更多的能量。PNNL實驗室研究員Daniel Deng說：”FMC-TENG是獨一無二的，因為很少有高效的、能夠從低頻海浪中產生巨大能量的波能轉換器，”他是發表在《納米能源》雜誌上的一項研究的共同作者。”這種類型的發電機有可能為帶有傳感器陣列的綜合浮標提供動力，以完全利用可再生海洋能源來跟踪開放的海水、風和氣候數據。”