随着科技和经济社会快速发展变化,对柔性、便携式可穿戴电子设备的需求急剧增加,兼具集能与传感的摩擦纳米发电机（TENG）自2012年被发明以来就成为了科学界研究的热点,它以摩擦起电和静电感应的耦合效应、Maxwell位移电流和表面极化的变化为原理和基本理论,为分散性的能源供给和自供电传感提供了新的方案。然而现有的摩擦材料序列表中大多数为合成高聚物,不具有生物相容性和可再生性,使用受限。可持续发展理念的深入人心使得天然生物及其衍生物材料开始在各领域广泛应用,其来源广、具备天然丰富官能团、易于加工等特点有望成为新一代高性能环保型TENG的组成部分,扩大TENG作为清洁化能源和制备简单安全的优势。但是目前对生物材料的摩擦电性能的研究还很有限,因此,天然生物正电摩擦材料的有效开发和应用十分有必要。因TENG的输出功率密度与其表面电荷密度呈二次相关,又可通过结构优化、材料复合等方法进一步优化天然正电摩擦材料的表面电荷产生和积累能力,提升输出性能。本课题以研究较少的正电摩擦材料入手,首先选择天然蛋白质材料中易成膜能纺丝的玉米醇溶蛋白（Zein）作为基材,通过不同表面微结构构建工艺进一步提高电输出性能;另外还选择了更有粘附力优势的天然多糖材料海藻酸钠多糖（SA）作为摩擦基材,直接于导电织物上制备复合摩擦薄膜,进一步提高生物基正电摩擦膜的摩擦电性能,同时简化流程。然后以合适的结构组装TENG测试其输出性能并进行传感应用。具体的研究内容及成果如下。（1）分别采用流延法和静电纺丝法制备流延平滑膜（Zein-P）、粗糙多孔膜（Zein-SP）、扁平带状纤维电纺膜（Zein-ES）和柱状纤维电纺膜（Zein-AC）四种不同表面形态的Zein膜作为摩擦纳米发电机正电摩擦材料,组装了TENG,探究不同表面微结构对TENG电输出性能的影响,Zein-SP的表面粗糙多孔结构使得开路电压(Voc)、短路电流(Isc)、转移电荷量(Qsc)分别较Zein-P提升了150%、67%、100%;而相比较Zein-P,拥有微纳结构的纤维膜的开路电压提升了8倍以上,其中,Zein-AC的Voc、Isc、Qsc均约为Zein-ES的2倍。随后对输出性能最佳的Zein-AC膜基TENG一系列输出性能的测试并进行了手部运动的传感应用,Zein-AC膜基TENG能够感知不同施力方式和不同弯折程度,具备作为传感器应用的潜力。（2）以SA多糖为基体材料,在导电织物上制备了SG（以极性小分子甘油为改性添加剂）和SA/Al2O3（Al2O3纳米粒子为改性添加剂）复合织物基正电材料,介电常数均有明显提高。4%的甘油掺入量和0.1%的Al2O3分散液浓度的复合织物基TENG电性能最佳,在此基础上,制备SG/Al2O3（SA/甘油/纳米Al2O3混合体系）复合织物基TENG,探究协同效应对TENG电输出性能的影响。SG/Al2O3-TENG相较于SA-TENG,Voc、Isc、Qsc分别提升了525%、800%、200%,相较于SG-TENG分别提升了22%、45%、29%,与SA/Al2O3-TENG在电输出性能方面基本持平,但薄膜的柔性和与导电织物的结合牢度均有提升,结合了两种填料的优势。还设计制备了密闭气囊型TENG,以减少外界环境对TENG输出的影响。最后,对以SG/Al2O3复合织物为正电材料的TENG进行了人体手部和颈部的传感应用,验证了其在人体健康监测和声音信号转换的传感领域有着极大的应用潜力。