王中林院士2005年首次在国际上提出压电纳米发电机，通过纳米尺度的压电材料将收集的外界机械能转换为电能，并在Nature、Science等高水平期刊共发表相关研究论文100多篇。通过对材料和结构的设计与优化，压电纳米发电机的输出电压达到50 V，电流高达100μA，可以直接用来驱动一些小型电子产品。2012年，基于摩擦起电和静电感应，王中林院士及团队又发明了摩擦纳米发电机，其通过材料改性、器件结构设计与工艺优化，摩擦纳米发电机输出电压可达2000V以上，电流可达上百微安，甚至毫安。王中林院士领导的团队关于纳米发电机的研究成果始终在国际上处于领先地位，目前基于相关原理的科研成果已经在汽车尾气处理、可穿戴自供能系统、柔性透气传感器等方面有所应用，这些都为推动纳米发电机的产业化落地打下了坚实的基础。

减少汽车尾气有害物质排放。汽车尾气作为大气污染的重要来源，排放的有害气体占到大气污染总量的60%以上。摩擦电过滤技术的应用领域包括汽油车和柴油车。汽油车国VI标准在2020年即将实施，市场上还未有成熟的应用于汽油车的颗粒物过滤技术来满足国VI标准。同时该技术与现有的柴油车DPF技术相比，具有效率高、成本低、自主知识产权等显著优势。目前北京机动车超过600万辆，全国机动车超过2.8亿辆，因此本项目具有巨大的市场前景。

智能硬件设备。随着科学技术的不断发展，未来的衣服和鞋子必将更加智能，柔性自供能系统是两者之间建立联系所必不可少的桥梁。以鞋用自供能系统为例，全球的鞋类市场规模约为150亿双/年，其中至少有三分之二在中国生产，其市场是非常庞大且可持续的。

柔性可透气传感器因其透气舒适、灵敏度高、响应时间快、柔性、便于携带等优点可以在众多新兴柔性电子器件中使用，如电子皮肤、可穿戴电子、人体体征检测、呼吸检测智能机器人等。预计2019年初，可穿戴设备的装运量产生78.4%的复合年增长率。

摩擦电过滤技术利用汽车尾气气流运动和排气管的震动，产生摩擦电形成高压电场（～10MV/m），对颗粒物进行高效静电过滤，克服了DPF难以过滤小颗粒物的缺点，同时克服了传统静电过滤技术需要外加高压电源的缺点，是一种全新的自驱动静电过滤技术。该技术属于世界首创，具有完全自主知识产权。

可穿戴自供能技术是以摩擦纳米发电机为基础，针对鞋用智能设备而开发的高效人体行走动能收集技术。利用该技术可以将人体行走的过程中产生的机械能转化为电能，不仅可实现即时发光，满足夜跑族和酷炫族的需求，还可以通过电源管理为计步、压力监测、甚至定位追踪芯片等器件供电，实现可穿戴系统的自驱动化。柔性摩擦发电模块能够与鞋子完美结合，做出体验感无差别的智能产品，目前市场上还没有一款鞋用可穿戴产品能够实现这样的舒适度。

纳米印刷电子技术在纳米纤维透气膜上直接印刷出纳米发电机，制作柔性透气传感器，第一次真正意义上实现柔性压力传感器低成本大面积的制备，且具有良好的透气性。该技术属于世界首创，技术先进性不言而喻。

智能制造和新材料产业。