哈尔滨工程大学船舶学院流体力学“兴海”学术团队在海洋能源采集领域取得关键进展，其研发的螺旋杆驱动圆柱形摩擦纳米发电机（HRC-TENG）登上国际顶级期刊《纳米能源》（影响因子16.8）。该技术通过创新机械结构与材料设计，成功破解了深远海设备在弱海况下持续供电的难题，为海洋物联网规模化发展提供重要支撑。
传统海洋监测设备长期面临电池寿命短、运维成本高、污染风险大等挑战，而真实海浪多为超低频、低陡度的弱激励，导致传统摩擦纳米发电机难以有效触发。研究团队从竹蜻蜓螺旋升力机制中汲取灵感，设计出“螺旋杆＋端面棘轮单向离合”机械整流机构。该装置通过两端重球随海浪的轴向往复运动，经螺旋杆转化为持续单向旋转，单次低频激励即可维持12秒连续发电，彻底解决了弱海况下发电“触发难、输出弱、不连续”的技术瓶颈。
在电学设计方面，团队采用PA、PTFE、泡沫PET三元介电结构与铜电极体系，通过多孔PET泡沫的电荷泵效应与电荷转移协同作用，显著提升了发电性能。结合摩擦纳米发电机与电磁混合互联技术，该装置在低频小角度工况下实现高幅值输出，体积功率密度优于同类报道装置。通过六自由度RAO水动力模型解析耦合共振机理，水池试验与仿真结果高度吻合，实海测试中成功点亮532颗高亮LED并稳定驱动温湿度监测模块，验证了其在实际海洋环境中的可靠性。
该研究构建了“水动力仿真优化—小型水池物理迭代—实海试验验证”的完整创新链条，将船舶性能专用水池转型为海洋新装备的开放孵化平台，大幅降低了技术验证门槛。目前，HRC-TENG技术已展现出在海洋环境监测、生态观测、深远海预警及低功耗传感网络等领域的广泛应用潜力，为构建长期稳定运行的智慧海洋体系提供了自给自足的能源解决方案。
