接触起电（摩擦起电）是在古希腊时代发现的。 尽管它的发现距今已有2600多年的历史，但对其原理仍存在诸多争论。 其中最重要的是电荷转移是否是通过充电过程中电子或离子的转移来实现的以及为什么产生的电荷能够长时间保留在材料表面。 金属或金属与半导体之间的接触起电通常被认为会导致电子转移，并且可以通过功函数或接触电势的差异来解释。 通过引入表面态的概念摩擦起电，电子转移理论也可以在一定程度上解释金属与绝缘体之间的接触起电现象。 然而，离子转移也可以用来解释接触起电，并且更适合包含聚合物的起电系统，例如，其中离子或官能团主导起电的产生。 现有的与接触起电相关的研究几乎都集中在产生的电荷总量上，而对表面静电荷变化的实时检测或与温度相关的研究却很少。 到目前为止，仍然没有令人信服的理论可以用来揭示接触起电的主导机制是由于电子还是离子转移。
中国科学院外籍院士、中国科学院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王忠林提出基于麦克斯韦位移电流原理的摩擦纳米发电机（TENG）技术，可准确表征摩擦纳米发电机（TENG）技术。表面电荷密度并可在不同温度下应用。 这为解决上述接触带电问题提供了新的思路。 近日英语作文，在王忠林教授的指导下，徐成副教授博士论文研究工作取得了进展。 訾云龙和博士生王琪通过设计可在高温下工作的TENG，实现了表面电荷密度/电荷量的实时定量测量，从而揭示了接触起电过程中的电荷特性和潜在机制。 本研究设计了不同类型的TENG，使得TENG在工作过程中仅产生极少量的电荷，因此它们产生的电荷的影响可以忽略不计。 通过引入初始电荷，研究了不同温度条件下TENG表面电荷随时间的演化特征。 实验和模拟结果表明，它很好地符合热电子发射方程摩擦起电，证实了两种不同固体材料之间接触起电的主要来源。 在电子转账中。 此外，研究还揭示了不同材料的表面具有不同的势垒高度。 正是由于这种势垒的存在，接触起电产生的电荷才能储存在表面而不会逃逸。 基于上述以电子发射为主的接触起电机制，该研究进一步提出了通用的电子云势阱模型，首次实现了对任意两种传统材料之间的接触起电原理的统一解释。 本研究提出的方法有利于更好地认识接触起电效应，同时为摩擦纳米发电机在微纳能源、蓝色能源、自驱动传感、人工智能、机器人学和物理学。 根据。
相关研究成果发表在 上。
(a)-(c)，两种不同材料的原子在接触起电之前、期间和之后的电子云和势阱状态（三维和二维图）； (d)、在较高温度下的放电状态。