大规模信号和传感器网络的巨大能量需求极大地增加了智能高铁系统的运行成本。然而，高速列车产生的风能却完全被忽视了。

有鉴于此，中科院北京纳米能源与纳米系统研究所研究人员报道了一种摩擦力更小、输出功率更高的弹性旋转摩擦电纳米发电机(ER-TENG)，通过将它们间隔安装在铁轨两侧用于收集高铁运行中原本被浪费的风能。然后，获得的能量可以为铁路区段的信号和传感设备供电。

文章要点

1）在合理选择摩擦系数最小的介质材料的基础上，极大地降低了ER-TENG的摩擦力。此外，得益于采用弹性接触方式的优良结构设计，在相同输出下，ER-TENG的驱动扭矩仅为传统RS-TENG的一半。因此，与RS-TENG相比，ER-TENG的能量收集效率提高了一倍。此外，由于摩擦的显著减少，磨损的降低，即使在25万次高转速试验（200 rpm）后，ER-TENG仍能保持80%的输出性能。

2）基于良好的输出性能，研究人员展示了双层ER-TENG在模拟风的驱动力下为商业交通灯和传感装置供电的能力，突出了ER-TENG在智能高铁系统中的潜在应用。因此，ER-TENG有望成为一种有效的能量收集装置，通过收集高铁产生的被浪费的风能来为智能高铁系统的大规模信号和传感器网络供电。

参考文献

Chuguo Zhang, et al, Harvesting Wind Energy by a Triboelectric Nanogenerator for an Intelligent High-Speed Train System, ACS Energy Lett. 2021

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c00368

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c00368