محققان آزمایشگاه ملی شمال غربی پاسیفیک  (PNNL) از واشنگتن اخیراً یک نانو ژنراتور تریبوالکتریک استوانه ای جدید (C-TENG) توسعه داده اند که انرژی امواج را به الکتریسیته، برای سیستم های ارتباطی ماهواره ای، حسگرها در سکوهای رصد اقیانوس، و کاربرد های بیشتر تبدیل می کند.

محققان در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله Nano Energy، جزئیات کار خود را شرح دادند. از طریق این پروژه که توسط دفتر فناوری‌های نیروی آب وزارت انرژی ایالات متحده تأمین مالی شد، تیم PNNL یک راه‌حل بهره برداری از  انرژی اقیانوسی را پیش‌بینی کردند که می‌تواند با تبدیل امواج کم دامنه و فرکانس پایین به حرکت مکانیکی با فرکانس بالا، نیرو تولید کند. آنها یک نانو ژنراتور استوانه‌ای سه‌الکتریک چند فرکانسی (FMC-TENG) مجهز به آهن‌ربا برای ذخیره و آزادسازی انرژی پتانسیل ساختند. FMC-TENG آنها انرژی موج فرکانس پایین را برای ایجاد یک حرکت نوسانی با فرکانس بالا می‌کشد و در نتیجه خروجی الکتریکی با توان بالایی ایجاد می‌کند. پس از تست FMC-TENG  در برابر طرح های معمولی و بهینه سازی مکانیزم در مخزن آب به طول 40 فوت، محققان در نهایت نشان دادند که مجموعه ای از FMC-TENG می تواند یک فرستنده صوتی مورد استفاده در سیستم های رصد اقیانوس ( که معمولا با باتری کار می کنند) را تغذیه کند.

بهره برداری ار انرژی امواج اقیانوس مبدل های انرژی اقیانوس چیز جدیدی نیستند، زیرا عمدتاً با ژنراتورهای الکترومغناطیسی ساخته شده اند.  محققان در مقاله شان به اشکالات ژنراتورهای الکترو مغناطیسی موجود اشاره کردند، که اغلب با امواج فرکانس پایین گران و ناکارآمد هستند. به همین ترتیب، C-TENG ها در حال حاضر برای بهره برداری انرژی امواج فرکانس پایین موجود هستند، اما دامنه و فرکانس کم امواج، عملکرد و اجرای آنها را محدود می کند. دنیل دنگ (Daniel Deng)، یکی از نویسندگان مقاله و یکی از همکاران در اداره انرژی و محیط زیست PNNL اظهار داشت که FMC-TENG در انتظار ثبت اختراع، خود را در بازاری با مبدل های انرژی موجی متمایز می کند که به اندازه کافی قوی هستند تا توان قابل توجهی از امواج فرکانس پایین تولید کنند. . یکی از کاربردهای کلیدی، نظارت بر اقیانوس است، جایی که FMC-TENG می‌تواند شناورهای یکپارچه را با آرایه‌های حسگر که داده‌ها را در اقیانوس باز ثبت می‌کند، تغذیه کند. تیم های دیگر دستگاه های مشابه ای را برای مقابله با چالش های مختلف در زمینه بهره وری انرژی موج ساخته اند. به عنوان مثال، در سال 2021، محققان چینی مقاله ای منتشر کردند که نشان می داد یک رزونانس فعال دارای حلقه انعطاف پذیر می‌تواند انرژی باد همه جانبه را جمع‌آوری کند و جهت و فرکانس تصادفی معمول امواج اقیانوس را دور بزند.