科學家們一直在努力推進一種將海浪低頻機械能轉換為電能的方法。他們的研究重點在於自供電的海洋電網、分佈式海洋物聯網，甚至是從海洋中提取的氫氣。為了實現這一目標，中國的研究團隊開發了各種新一代摩擦電納米發電機（TENGs），這些設備為海洋地區提供了自給自足的電力解決方案。TENG 設備的結構具有多樣的功能，旨在促進其商業應用。
來自北京納米能源與納米系統研究所和廣西大學的團隊提出了六種創新的結構設計，專注於提高內部設備的輸出，並適應外部環境。這項研究發表在《Nano-Micro Letters》中，總結了研究社群所識別的設備結構設計的主要趨勢。研究人員強調，對這些設備在電動機、模擬波浪和實際海洋條件下的電氣性能進行了詳細比較，同時評估了設備的耐用性和機械穩定性。
這項綜述專門檢視了用於從波浪和海洋潮流中獲取「藍色能源」的 TENG 設計，考慮到海洋環境的動態和惡劣條件。研究涵蓋了 TENG 結構的進展，包括固體接觸設計，這些設計因其在海洋發電中的商業潛力而受到重視。該綜述還聚焦於結構優化和混合系統，探討如何通過針對目的優化的設備結構，如球形、生物仿生和混合配置，來最大化能量轉換效率。此外，混合系統則是將 TENG 與其他能源採集技術（如電磁發電機）整合，以改善性能並捕獲更廣泛的能量。
研究團隊由王宇斌教授領導，他們指出，通過將混亂的海洋運動轉化為確定性的電子流，TENG 可以將每一次波浪、每一陣風和每一縷陽光轉化為可調度的電力，開創了一個海洋成為靜默且自給自足的電廠的時代。研究人員揭示，TENG 的功能設計至關重要，因為它提供了高空間利用率。他們指出，多層堆疊、折紙摺疊和磁懸浮框架將體積功率密度推高至超過 600 W m-3，這是第一代原型的三個數量級。
混合發電系統的出現被認為是一種有效的策略，能夠高效且穩定地將水波能轉換為電能。研究團隊還發現，TENG、電磁發電機（EMG）和壓電發電機（PENG）的頻率互補耦合，能夠創造出具有完整頻譜的能量採集器，在實際波浪中提供 117% 的功率轉換效率。此外，球形、十二面體和緊固結構的架構能夠捕獲六自由度運動，消除取向盲點，從而進一步提升能量採集的效率。這些研究成果無疑為 TENG 技術的進一步發展和應用提供了寶貴的視角。
