现有的各种大能源的发电模式，无论核能、煤电、水电、风电，其基本发电原理一样，都是电磁感应发电机，靠线圈转动切割磁力线发电。这与180多年前法拉第发现磁生电、电生磁的电磁感应现象后，所发明的世界上台发电机相比，并无本质区别。
摩擦起电机的历史也不短。1882年，英国维姆胡斯创造了圆盘式静电感应起电机。这种起电机所带的电虽然电压高达几万伏，但电流却极小，一般仅几个微安，至今仍用于电学演示实验。
摩擦发电技术与这两者都不一样。这种新型的摩擦发电机由中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士在2012年1月研发成功。与电磁感应发电机比，它无需磁铁的累赘，轻捷简便，发电效率高。“传统发电机与摩擦发电机的比较，每单位体积的发电密度，后者是前者30倍，每单位重量的发电密度，后者是前者50倍。”王中林说。
与摩擦起电机比，它的输出电流大出几个数量级，可供实用，而不止步于演示。摩擦发电机发明两年后的今天，王中林团队新研究成果——旋转式直流摩擦纳米发电机，已成功地将输出电流提高到3毫安(1毫安=1000微安)，高平均稳定输出功率达1.5瓦，实现了恒定电流的输出，实现了对小型电器的实时供电。
这是怎么做到的呢?
“摩擦发电机利用了两个原理，摩擦起电和静电感应。”王中林说，“摩擦起电电压高，电流小。有电压，没电流，就没功率，一定要电压乘电流才是功率，哪一个为零结果都是零。所以摩擦发电机的关键就在于，如何提高电流输出。”
他们首先做出了接触分离式的摩擦纳米发电机：给两种材料接上外电路，再开合这两种材料。两种材料接触时，电子转移，这是摩擦起电。把两种材料拉开一个小距离，材料两端的电极层会产生电位差(电压降)，这是静电感应。为了屏蔽这个电压降，电子从外电路流动，产生电流。两种材料不断地拉开再合上，合上再拉开，就产生交变电流信号。
据此原理，王中林研究团队现已做出四种模式的摩擦发电机：接触分离式、滑动式、单电极式、自由浮动式，可以用于收集拍击、震动、滑动、浮动等各种形式的微小机械能。
摩擦起电和静电感应效应的耦合，如灵光一现，让摩擦发电机成为可能。而纳米技术的加入，像画龙点睛，让电流真正实现了有效输出。
“这上面有很多肉眼看不见的花纹。”王中林拿起一个摩擦纳米发电机的圆盘说，“使用纳米技术在材料上增加各种凹凸花纹，可以增加摩擦材料的比表面积，将输出电流提升1到4个数量级。”
初的摩擦发电机输出功率密度仅有3.67毫瓦每平方米，目前高可达500瓦每平方米，2年间整整提高了5个数量级。摩擦发电机的输出功率极限的不断刷新，正是得益于研究团队通过不断尝试和优化，找到了利于发电的摩擦表面图案化阵列设计模式和旋转式工作方式。
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