杨月茹 崔翔宇 夏 鑫 王 颖 程 璐

（新疆大学，新疆乌鲁木齐，830046）

随着工业的飞速发展，绿色可再生能源（如太阳能、机械能、微生物化学能等）的探索与开发已成为各领域的研究热点，近年来诸学者更是在人体机械能的应用领域掀起了一股浪潮。同时，互联网信息时代的到来，促使人工智能和无线传感技术蓬勃发展，成为高新科技的代名词。另一方面，基于人们对便利生活的向往和需求，智能化可穿戴电子设备应运而生。2012 年，王中林教授及其团队提出了基于摩擦起电与静电感应原理的摩擦电发电机（即Triboelectric Nanogenerator，以下简称TENG），自此打开了新型供能系统研究的大门［1］。2014 年，ZHONG J W 等首次报道了基于纤维结构的TENG，此后各种形式的纤维或织物基柔性 TENG 如雨后春笋般涌现［2］。目前，已有多种纺织基TENG 被创造并报道，诸学者就其应用领域分别提出了许多可能性，且部分研究成果已得到小规模的实际应用。TENG 的研究包罗万象，但由于基础材料的种类和结构设计较多，存在分类不清以及缺少对其发展体系全面系统的梳理介绍。对此，本研究从纺织基柔性TENG 的不同器件结构以及织造工艺，归纳并总结纺织基TENG 在近年的研究成果，并按纺织基TENG 的不同应用领域，对其应用现状分类做系统性综述，提出了纺织基柔性TENG 目前亟需解决的问题，并展望了其未来的应用前景。

1 TENG 的基本结构及工作原理

TENG 的工作主体由摩擦材料层、电极材料层、导电线三部分组成。工作原理为摩擦起电效应，即当两种材料接触时，在接触位置将形成化学键，电荷通过化学键在两种不同材料之间转移以平衡两者的电势；当两种材料分离后，两材料对应接触面中的一个会存有多余的电荷，而另一个接触面则会流失相应的电荷，造成电势高低的不同，产生摩擦电流。

按结构差异，目前一般将TENG 工作模式分为4 种：单电极式（最简单模式）、垂直接触分离式（采取最广泛的）、水平滑动式以及自由运动式，应用时依据不同需求采取相应的工作模式。单电极式如图1（c）所示，即为一个电极材料和一个摩擦材料组合作为TENG 的元件，且与大地相连，另一个运动摩擦层则来自外界环境，如人体皮肤等；垂直接触分离式如图1（a）所示，水平滑动式如图1（b）所示，两者仅在摩擦运动形式上有所不同，即前者摩擦材料层在垂直方向上下挤压接触，后者则为摩擦材料层于水平方向进行滑移摩擦，结构皆由导电线相连的上、下两层背部附着电极材料的摩擦材料与导线相连而成；与其他结构相比，自由运动式如图1（d）所示，由一层摩擦薄膜材料与两个彼此通过导线相连的导电电极材料构成，两个电极同时具有摩擦材料和电极材料的作用。

图1 TENG 的4 种工作模式

2 纺织基TENG

纺织基TENG 由纤维、织物为基本组织结构，具有机械能收集能力。由于纤维或纱线具有断裂强度高、拉伸性能好等特点，故纺织基TENG 大都具有较强抗机械变形能力、柔软性、可洗性等优异的服用性能。同时，相较于其他材料，纺织基TENG 更容易被设计进衣物结构中，并且对人体运动部位的贴合度更高，可以更敏感地捕捉到人体运动所产生的机械能，进而拥有更良好的电学输出性能。

2.1 纤维基TENG

纤维基TENG 是纺织基TENG 的基础，材料选择多样，其设计结构可分为同轴或核壳结构两种。本研究提出将纤维基TENG 分为三类：第一类为螺旋缠绕结构，即两根纤维通过缠绕卷曲形成稳定结构；第二类为多层包裹结构，以一根纤维为基础芯，其他材料层层包覆；第三类为前两种结构的结合，相比前两种结构，其具有更好的稳定性和电输出性能。

2.1.1 螺旋缠绕结构

2014 年，ZHONG J W 等提出了基于双螺旋结构的纤维基TENG。采用“浸润⁃烘干”的方法制得CCT 与PCCT 两种材料，然后两种材料各取一根，将其缠绕成双螺旋结构，组成双螺旋结构的纤维基TENG。CCT 与PCCT 将在接触中因相对运动的摩擦而产生电能。双螺旋结构纤维基TENG 的结构简单，容易制备；虽然其有效接触面积有限，该电子元件的输出电流较弱，但也证实了将机械能量收集器融入到人类服装的可能性，为可穿戴器件和智能化服装的研制奠定了基础。

随着对柔性TENG 电输出性能和服用性能等要求的提高，此后不断有学者对其结构进行研究并优化。2017 年，YU A F 等将承担导电作用的不锈钢（即Stainless Steel，以下简称SS）纤维作为芯纤维，并将数根具有介电性的纤维通过高速绕芯旋转、缠绕于具有一定张力的SS 纤维上，形成具有螺旋缠绕结构的 TENG［3］。此 TENG 一般被机织或编织成织物，具有极强的灵活性，三种TENG 工作模式，单电极模式、接触分离式、自由运动式都可以实现。由于该TENG 的导电材料可选取铜纤维、铝纤维或碳质材料纤维，摩擦材料可选取棉、蚕丝、涤纶等纺织材料，一方面使得TENG 的制备材料来源广泛，使其制造成本低；另一方面使用天然纤维作为外壳纤维，有利于提升人体穿着舒适感，没有化学纤维造成皮肤不适的问题；此TENG 利用机器高速旋转缠绕外壳纤维的方式，使得该TENG 制备简单，生产效率高，为工业大规模生产线制造提供了有力依据；同时，相较于其他TENG，该TENG 具有优异的可洗性，并可以通过裁剪和缝纫，灵活决定TENG 的用量。

2019 年，XIE L J 等设计出了一种内部为螺旋钢丝而外部由硅橡胶覆盖的单电极纤维基TENG（以下简称 FST⁃TENG）［4］。将螺旋钢丝接地作导电材料，人体皮肤作摩擦材料，当皮肤和电极间做持续接触分离运动时，电子将在硅橡胶表面和皮肤接触面间往复转移，从而产生交流电流和输出功率。一个长6 cm、直径3 mm 的单根FST⁃TENG 在 2.5 Hz 的运动频率下，可产生59.7 V 的开路电压，且最大短路电流为2.67 μA，与双螺旋结构纤维基TENG 相比，其短路电流提升了两个数量级。此外，FST⁃TENG 的可拉伸性能和耐磨性好，亦可以使其弯曲，以定制成所设计的形状，而不损害其电学性能。这极大地拓展了TENG 的可利用范围，并由此引导出依据力学性能、服用性能等之于材料选择的探究；当今，以均衡器件综合性能为着眼点的材料选择和处理方法的研究逐渐趋于主流。

2.1.2 多层包裹结构

多层包裹结构大多采用涂覆法将材料层层包覆。2017 年，CHENG Y 等报道了具有同轴芯鞘光纤结构的可拉伸TENG［5］。该团队在施加了预张力的PU 线表面涂覆PU 溶液并立即粘贴一层银纳米线AgNW，然后再涂覆一层PTFE 得到PU⁃AgNW⁃PTFE 芯线。同样在 PDMS 膜表面附着一层AgNW，得到PDMS⁃AgNW 层。通过煅烧，AgNW 间的相互黏性得到提高。同时，Ag⁃NW 的微观结构，增大了摩擦材料之间的实际接触面积，提高了发电效率。但涂覆法应考虑到各层材料间黏牢度和成品之于单一材料有关服用性能的改变，以及在长期工作中输出性能的稳定，即外涂材料的耐磨性能应当足够可靠。

2017 年，YU X H 等开发了一种结构较上述器件更复杂化的多层包裹结构TENG［6］。此器件分两部分组成：以CNT 包覆PDMS 作为整个TENG 器件的核心，PMMA 微球沉积在内层CNT 上，CNT 夹于两层 PDMS 中间形成的中空圆柱体作为整个TENG 器件的外壳，最后将两部分组合形成该器件。该器件最外层包覆的介电材料防止电荷泄露，提高安全性；器件中的微球结构增大了导电电极与摩擦材料的有效接触面积，从而增加电荷量。但采用微球结构需要考虑到微球结构所用材料的耐磨性、排列有序性对其电输出性能的影响。

2018 年，TIAN Z M 等用镀镍聚酯织物包覆内部为空心结构的硅胶管，在热收缩管周围涂覆导电硅橡胶混合物制成具有较大直径的空心外管，外管冷却后将内芯插入外壳，再将空气注入内管与外管之间的空间形成气囊，最后由硅橡胶封装整个器件构成CSTN［7］。气囊结构可以有效地提高摩擦发电性能，长度6 cm 的CSTN 可以产生11 mA 的短路电流和380 V 的开路电压；同时也具有较好的可弯曲性，可以根据其在不同变形角下的信号输出，感知不同的弯曲角或扭转角。这项研究表明，CSTN 具有很大的应用前景。但是采用空气隔层结构，各部件运动相对灵活，内芯与外壳在不断的相互摩擦运动下能否保持其电输出性能最有效时的固定空间位置有一定的不确定性。多层包覆结构自身结构简易，导致其基本结构无法变动，但要考虑到增强TENG 的电输出性能，因此诸学者将TENG 的研究点着眼于在多层包覆结构基础上的内部结构的设计，如增加空气隔层、增加微球结构等。

2.1.3 螺旋缠绕结构与多层包裹结构的结合

为实现TENG 的高电输出性能，纤维基TENG 的结构不断改进，在此过程中发现将螺旋缠绕结构与多层包覆结构结合可以较好地实现此目的。

2017 年，HE X 等将硅橡胶用作可拉伸纤维芯，通过在硅橡胶纤维上涂覆导电CNT 墨水制造导电材料，再包覆一层硅橡胶薄膜作摩擦材料，最后令铜丝成为TENG 的另一种可拉伸电极，缠绕在上述组合结构上以制成TENG［8］。在0.5 Hz～5 Hz 的低频拉伸范围内，该TENG 的运动模式可通过拉伸运动轻松实现，在单根纤维状TENG中，每个拉伸循环可产生最大开路电压142.8 V，而且具有出色的稳定性和耐用性。

2019 年，KIM D Y 等提出了新型的核⁃壳和螺旋结构圆柱形 TENG（以下简称 CCTENG）［9］。它既有螺旋缠绕结构，同时也具多层包覆结构，其核心为螺旋缠绕着导电纤维的聚氨酯纤维，外壳包括圆柱形硅胶管与其内壁的导电涂层。CC⁃TENG 通过施加外力，带动管内导电材料之间的摩擦产生电能，可产生169 V 的最大开路电压和18.9 μA 的电流。与利用有限运动方式的传统TENG 不同，CCTENG 可通过多种形变（包括切向压缩和轴向拉伸）和内部材料间的相对运动产生能量，所受到的环境约束将更少，或可更好地应用于可穿戴器件的设计。

2.2 织物基TENG

基于纤维或织物的TENG 能够收集人运动产生的各种刺激信号进而转化成电信号，其有效程度取决于摩擦材料的选择与结构设计的合理性。纤维基TENG 结构简单，易于制备，但其电输出性能较低，这促使了能量密度较高的织物基TENG 的发展，后者在结构与性能上的改善将为可穿戴器件的发展提供更实际有利的条件。

2.2.1 多层堆叠法

2014 年，CUI N 等堆叠组装了由锦纶织物和涤纶织物构成的基于横向滑动工作模式的光栅结构纺织基 TENG［10］。2015 年，CHEN J 等利用多层透明薄膜材料组成单电极式TENG，该器件由一层PET 和两层ITO 电极材料构成类三明治结构，于顶层ITO 上再黏附一层FEP，以作摩擦材料，与皮肤接触产生电荷［11］。2019 年，邱倩制备了全织物结构的TENG，将经处理获得的表面附着有PVDF/PTFE 复合微球的涤纶织物置于柔性导电织物上，再将其整体置于一层纯涤纶织物的基底材料上，完成单电极式TENG 的组装［12］。多层堆叠法操作相对简单，对材料的选择范围较广，亦可作多种不同的组合，但在制备过程中应考虑到器件总体结构的厚度与其弯折性能以及透气性等服用性能。

2.2.2 纺织织造法

纺织织造法即通过对纤维或者纱线进行增加摩擦性能和导电性能的预处理，再采用纺织织造的方法构成织物基TENG，包括机织法和针织法，此类TENG 通常具有更优异的电输出性能。

机织法。2017 年，DONG K 等织造了三维正交编织TENG。将不锈钢纤维与涤纶的混纺纱作为经纱，PDMS 涂层纱作为纬纱，并在厚度方向辅以捆绑纱，织造得到三维正交结构［13］。其中PDMS 为TENG 的电负性摩擦材料，不锈钢、涤纶混纺纱既是电正性摩擦材料，也是电极。2020年，LOU M N 等采用核⁃壳结构将锦纶长丝、PT⁃FE 长丝分别螺旋缠绕不锈钢纱制成类似纱线结构，机织成织物基TENG［14］。目前不仅能制备出二维织物，也可以研发出具更高输出性能的三维织物基TENG，为TENG 的更广泛应用提供了一定的技术支持。

针织法。2017 年，DONG K 等通过在导电纱表面涂覆硅橡胶，制备得到了单根能量收集纱，并通过针织工艺制备了具有圈套结构的TENG；该针织结构TENG 具有良好的柔性和弹性，并更善于对人体能量的收集。KWAK S 等制备了全针织TENG，选用Ag 导电纱和PTFE 线分别作为电极和电负性摩擦材料，通过针织法得到上下对称的双拱形TENG［15］。其中，上部拱形外侧是Ag 针织面料，内侧是PTFE 针织面料，上下拱形的中间为Ag 针织面料。

2.2.3 静电纺丝法

近年来，静电纺丝技术已趋于成熟化，由于其具有工艺易调控、原料选择性广、成本低等特点，与TENG 所追求的轻质柔软、制造成本低廉、灵敏度高等特点相适应，所以基于静电纺丝技术TENG 制备的研究已然成为当今乃至未来可持续发展的一大热点课题。就当前以静电纺丝法制备TENG 的研究成果来看，所制备出的TENG 器件具有俘能性能强、穿着舒适性好的优势，且种类多样，在功能上除了满足电学以及力学性能的需求，可以考虑更多使用方面存在的问题，使得纺织基TENG 向着更成熟的方向发展。

2020 年，张嘉汉通过静电纺丝法制备了一种具有三维二级心脏状微纳米纤维的TENG（以下简称 HMN⁃TENG），将 PVDF 纤维基负摩擦层设计并自组装成三维二级心脏状微纳米结构，该结构能与正摩擦层表面的凹陷结构相匹配，产生“咬合效应”，扩大有效接触面积［16］。同年，WANG N等通过静电纺丝技术，利用高速滚筒制备出各纤维有序排列的PA6 以及PVDF 纳米纤维薄膜，并将其作为摩擦材料，而金属铝则作为电极材料，构建了一种具有各向异性的垂直接触分离式TENG［17］。与上述 TENG 有相似的上下层扣合结构，但此TENG 不仅通过咬合效应扩大了有效接触面积，而且具有“上锁保险”功能。当上下层结构相互嵌入（正常工作）时，该TENG 输出电压达到约216.13 V，可作为很好的电源；而当TENG 的上下层结构垂直放置时，TENG 的输出电压及输出电流远小于正常工作时输出的电压电流。故而，在开路状态下，如产生意外接触情况，该TENG 可通过上下层结构的垂直旋转来减弱ESD（高电压电荷在表面上的积聚对附近电路产生静电放电的风险）现象；由于在柔性环境中的电极接触是不可避免的，这种设计可以有效防止闲置的纳米发电机积累焦炭并烧毁电源电路。

SU M 等首次采用以静电纺丝和电喷雾相结合的方法，开发了一种基于丝和碳纳米管的柔性纤维衬底TENG 器件［18］。首先以静电纺丝法制备丝纤维的薄衬底，其次用电喷雾技术于丝薄膜上喷射CNT 与丝素蛋白混合溶剂。丝纤维薄膜可以隔离TENG 器件对人体的影响，进一步确保输出的稳定性，而顶部喷涂层可同时作为摩擦层和电极。与以往相比，这种新开发的TENG 具有更灵活的微层状结构，能够提供高度自由的穿着体验和可观的电输出，同时满足简单、耐用和灵活的要求。

张志从织物基TENG 的结构设计方向，创新制备了一种新型的“气囊密封⁃空气间隔”结构摩擦纳米发电机（以下简称A⁃TENG），利用气囊内一定压力的空气作为两层摩擦材料之间的支撑间隔材料，从而实现摩擦材料间的柔和接触分离，并减少外界环境因素的影响［19］。A⁃TENG 能有效地应对潮湿环境，收集多种形式的机械能，具有轻质、制备简单、成本低、灵活等优点，进一步拓宽了TENG 的应用领域。

3 目前纺织基柔性TENG 在可穿戴领域上的应用

研究纺织基柔性TENG 的目的是使其与我们日常穿着的衣物相结合，以捕捉并利用人体运动产生的机械能，因此纺织基TENG 的主要应用便是用于制造智能化可穿戴电子设备。而智能化可穿戴电子设备又可联系于生活的方方面面，各研究学者提出的应用很多，但由于其内容过于零碎散乱，本研究从医疗科技领域和日常应用领域两个方面，总结归纳目前柔性纺织基TENG 已经得到的应用情况。

3.1 应用于医疗科技领域

由于柔性纺织基TENG 既具有纺织品的特性（例如柔软性、弹性、可折叠性、可水洗性、可剪性、穿着舒适性等），同时又具有电源的可供能性，外加之传感器的信息数据化，使得智能化可穿戴电子设备可拥有微型化、便携化、多功能化的特点，从而具备了医学治疗等高科技领域所要求的精细、准确的条件。在大数据与物联网逐渐普及的时代，医疗机构可帮助患者穿戴能实时监测身体健康情况数据的智能化电子设备，以便进行医患连线、远程就医、居家康复治疗，或可为缓解人口众多带来的医疗资源紧张等问题提供解决方案［20］。以下为本研究归纳的几种用于医学治疗的基于柔性纺织基TENG 智能化可穿戴电子设备的应用。

3.1.1 监测人体生理活动

当前我们测试心率、呼吸频率、血压等数据时，最普遍地会使用血压计，但血压计常存在着测试数据的准确性不稳定以及测试舒适性低的问题，而基于纺织基TENG 智能化可穿戴设备的出现，或可有效地解决这个问题。目前，一种可植入式TENG 的电输出信号不仅可以反映心率，而且能够指示生理和病理上的心血管状态，包括心内膜压力、心室颤动和心室过早收缩等，现其已经被成功地植入猪的心脏并将其心室的血流能量转换为电能［21］。除了此种安全风险性相对较高的最直接测量心率的方法，还可以通过监测脉搏来间接反映心跳频率，后者不仅在目前得到了较广泛而深入的探究，而且更适用于普及应用；例如，YU A F 等选择导电纱线和商用锦纶纱、不锈钢丝线三种材料开发了一种基于核芯⁃壳结构TENG 的传感器，其将能够同时监测动脉脉搏信号和呼吸信号。LOU M N 等也在研究中开发了相似构造的摩擦电传感纺织品，其能够轻松记录符合颈动脉脉搏的生理信号。CUI X N 等提出的一种将具有ITO 涂层的PET 膜与具有沟槽结构的PDMS 薄膜堆叠而成的单电极TENG 的脉冲传感器，并从其输出脉冲信号中成功提取出呈现动脉压力波的典型人体脉冲［22］。

测试呼吸频率的设备根据其获取机械能进而转化为电信号的不同运动方式可分为两种。其一，由呼吸过程中的胸腔和腹腔的扩张⁃收缩变化驱动的TENG［23］。此种机械能的获取方式要求制备材料要具有弹性和延展性，例如橡胶或PD⁃MS，它们将使得所制备的TENG 具有良好的柔韧性和灵敏度［24⁃25］；可以将其附着在胸腔上监测胸腔、腹腔的扩张和收缩变化，从而监测不同呼吸状态和呼吸频率的变化。其二，应用由鼻子或嘴吸入和呼出的气流所驱动的TENG 来监测人体呼吸，在此同时还可用于防尘口罩等［26］。

3.1.2 检测损伤肢体恢复情况

一种基于PDMS 的柔性TENG 具有超薄、紧凑、超轻和具有优异的柔韧性等特点，可以轻松地附着在人体皮肤或可穿戴织物上，并能够监测手指、手腕、肘部等关节不同角度的屈伸变化，检测肢体弯曲和伸展［27］。指关节受伤患者可以将作为主动传感器的TENG 套在手指上以监测手指关节的屈伸度、速度和方向，从而达到检测伤势恢复状况的效果［28］。

3.1.3 替代人体感官

目前，基于纺织基TENG 的自供电仿生膜传感器已得到较为广泛的应用，这将给部分不幸的患者带来新的希望。例如，超仿真电子皮肤具有感觉和触觉，可以和人体一样感知外界存在的不同压力，这将是皮肤损伤患者的福音［29］。智能假肢也已经能够被制造出来，这一方面可以使得残疾人拥有更高级的假肢，帮助其恢复到正常生活，另一方面亦可以应用于智能机器人身体部位，帮助患者做康复性活动。此外，自供电摩擦电听觉传感器可以安装在耳朵上，用于社交机器人或作为助听器［30］。

3.2 应用于日常民用领域

迄今为止，纺织基TENG 在智能化可穿戴设备上的另一大主要应用是在日常的民用领域。这些应用了TENG 的设备能够为使用者提供生活便利或增添生活乐趣，如实时监测使用者运动时的身体健康情况数据，从而保证运动在安全、适度的情况下进行。以下，本研究以智能化可穿戴电子设备是否接触皮肤来分类归纳。

3.2.1 直接接触

直接接触人体的最典型的智能化可穿戴设备被穿戴在胳膊肘部、腿部、脚腕处等，用于运动数据的实时监测生理数据，如心率、步数、燃烧卡路里量等，绝大多数的纺织基TENG 都可以应用于此。例如：一种绿色环保多孔纳米复合织物基TENG（以下简称PNF⁃TENG）可对运动和健身训练中的人体运动提供实时运动数据，以辅助获得更好的活动效果。其主要被设计为两款产品，一种是基于PNF⁃TENG 的智能运动肘部支架，用于检测抬举哑铃运动过程中手臂的摆动幅度，另一种是基于PNF⁃TENG 的智能抓地力球，用于实时监测运动者的抓地力。

除了用于监测运动数据外，纺织基TENG 亦渗透于生活中的方方面面。例如：BAI Z Q 等提出了一种可多次使用的可清洗高效摩擦式空气滤清器（以下简称TAF），只需将PTFE 和锦纶织物相互摩擦即可为TAF 充电；经试验测定，在较高的相对湿度下，其对PM 2.5 的去除效率非常稳定，因此TAF 有望用于制造可重复使用的高效防尘面罩。商务手表也能够通过可穿戴PNF⁃TENG 的驱动得以连续运行［31］。LIN Z M 等利用摩擦纳米发电机原理研制了一种可水洗的智能床单，用于实时检测睡眠行为，并实现了自供电［32］。此外，ZHONG J W 等研发的“动力衬衫”亦成功地触发了自制的无线体温监测系统。

3.2.2 间接接触

一类广泛被应用的基于纺织基TENG 智能化可穿戴产品为鞋垫，该鞋垫的一大功能为可供能源，并且所产生的电能既能够为商业LED 灯泡供电，又可以作为手机充电的电源；其二，可用于实时监测人类运动状态，当老年人穿戴上该产品，可通过此功能时刻了解老人的安全状况，防止其摔倒而救援不及时等问题的发生［33］。此外，集成于眼镜镜框上的TENG 可通过眨眼触发控制器，并将捕捉到的眨眼的微小动作转化为电压信号，经处理得到无线控制风扇、电灯等小型常用家庭电器，甚至能够根据眨眼的次数控制输入软件来进行打字［34］。还有学者制备了将穿戴式TENG与电磁发生器相结合的一种能够应急报警的自供电头盔，并可为照明和定位提供可持续的能源，在矿山经营、勘探和工程等领域创造了较大的应用潜力。为方便和优化人们的生活，可折叠卷曲的智能键盘等更多的产品将被研发并制造出来。

4 现存问题及未来展望

电输出性能低，且受环境影响较大。未来需将纺织材料性能与器件结构设计相结合，以此为突破口，设计与人体运动界面相匹配的TENG 结构提高其输出性能。或与储能技术结合，设计能源采集与存储一体化的纺织基能源器件，从而实现互补发电，以确保稳定供能。

穿着舒适性不佳，力学性能差。大多数纺织基TENG 制造粗糙，通常凸显于服装表面，不能隐藏其中，不仅造成美感缺失，且降低穿着舒适度。部分金属导电材料加之硬质摩擦材料的构造更加限制了TENG 的穿着条件。此外，TENG 在工作时摩擦易造成纤维织物疲劳损伤，致使性能下降。如何充分利用纺织材料及其特殊结构优势以提高TENG 的穿着舒适性，且保证良好的机械性能是现阶段需要解决的问题之一。

制造成本高。试验材料、设备及工艺成本较高限制了TENG 的批量生产。在保证质量的前提下寻求低成本、高效率制造方式，是将纺织基TENG 带入市场的前提。

环保、安全等问题。随着人们生态环保意识以及TENG 在穿戴设备上应用的需求，应探索可生物降解TENG 及通过改变TENG 的放置结构来解除静电放电风险，确保人体安全。此外，对其环保性、安全性及生物相容性能的评价也将成为未来的发展趋势。

5 结语

本研究从纤维和织物两大层面归纳总结了目前纺织基TENG 的研究成果，在纤维层面按照TENG 不同的结构类型分为螺旋缠绕结构、多层包裹结构、螺旋缠绕与多层包裹相结合的结构；在织物层面按照TENG 不同的制备方法分为多层堆叠法、纺织织造法。从归纳的成果研究来看，不难发现纺织基TENG 的研发趋向于便携化、微型精细化，在满足纺织品特性的基础上不断提高电输出性能。根据TENG 应用情况的不同，分为医疗科技领域和日常民用领域，对柔性纺织基TENG 的应用现状做了系统性综述，可全面地认识到TENG 所拥有的极大的市场发展潜力，在未来智能化可穿戴器件中，TENG 必将渗透于我们日常生活的方方面面。