隨著時間進入21世紀，筆記本電腦和手機開始佔領人們的生活。笨重的電池似乎愈發難以滿足這些精緻的電子產品。與此同時，隨著物聯網的發展，微型傳感器得到了大規模應用。這些數以萬計的傳感器比指甲蓋還要小。如何給它們供電，成了一個大問題。
於是，王中林適時地提出了 「自驅動（self-power）」 的這一概念。所謂的自驅動，是指不依靠電池等儲能器件，讓電子產品直接從環境中收集能量。這個概念一經提出立刻引起了學界的廣泛關注。
在2008年這期《科學美國人》上，王中林首次提出「self-power」這一概念。圖片來源：參考文獻[1]
為了實現自驅動的構想，王中林將目光投向了氧化鋅（ZnO）。氧化鋅這種半導體材料具有很多神奇的特性，而最讓王中林著迷的，就是它的壓電效應。
氧化鋅的晶體結構具有非中心對稱性，在受到外力作用時，材料本身的正負電荷中心會發生分離，產生電場，可以驅動電子移動，從而為外電路供電。
氧化鋅的這種壓電效應早已被人發現，但一直也沒有得到足夠的重視。王中林卻覺得這是塊寶。
2009年，王中林通過一個納米針尖，撥動氧化鋅納米棒，成功輸出了5毫伏的電信號。這種納米級氧化鋅具有很好的柔韌性，即使發生30%的形變都不會破裂，這可以讓壓電效應得到最大程度的發揮。然而，電信號仍然太微弱了。於是，王中林結合他數十年納米領域的經驗，不斷改進設計，最終製備了一種氧化鋅納米棒的陣列結構，再結合精密的電路設計，最終實現了1V的電信號輸出。這個輸出強度已經可以點亮一個小燈泡了。
氧化鋅壓電效應示意圖與氧化鋅納米線陣列，圖片來源：參考文獻[2][3]，翻譯：圓的方塊
這似乎還不夠。
2011年，學生在測試一款納米發電機時觀察到了5V的電壓信號。起初大家以為這是一個誤差，因為數值比預想的要高出一個數量級。但王中林覺得這其中應該另有玄機。經過仔細研究，發現是器件中使用到的材料表面比較粗糙，在實驗中封裝不穩，發生了滑動，造成了摩擦起電。問題找到了解答，按理說，故事到這就應該完結了。但是，王中林心中想的卻是：為什麼不把這個效應利用起來呢？
經過整整一年的探索，2012年初，王中林團隊終於構建了一個全新的納米器件：摩擦納米發電機。這個裝置可以通過摩擦起電效應和靜電感應效應的把微小的機械能轉換為電能。更重要的是，摩擦發電具有史無前例的輸出性能，可以實現高達數千伏的電壓輸出。它既用不著磁鐵也不用線圈，使用的都是便宜的高分子材料。通過小巧的摩擦納米發電機，王中林可以把走路，呼吸，心跳，肌肉收縮等等日常中的零碎能量收集起來，轉換成電能，給手機或者其他設備供電。當初的一個「實驗誤差」，如今已經發展出了一個全新研究領域。正如總是掛在他嘴邊的一句話：「絆倒你的不一定是石頭，可能是個金磚。」
將摩擦納米發電機整合進鞋墊或鞋跟，可以將人走路的能量收集起來轉變為電能。圖片來源：參考文獻[4]
雖然給手機充個電沒問題，但王中林覺得摩擦發電的潛力應該不止於此。他的下一個目標是駕馭海洋——將海浪的能量收集起來，實現人類夢寐以求的「藍色能源（Blue Energy）」。為此，王中林設計了一款基於摩擦發電原理的球狀發電機。這種發電機由一個空心殼層和一個內部球體組成，可以漂浮在海洋上。隨著海浪的衝擊，殼層與內部球體發生相對位移與摩擦，從而產生電流。如果將成千上萬個球體發電機串聯成網絡，將產生數目極其可觀的電能。
就這樣，納米發電機走出了一條從基礎科學到工程設計再到工業技術的「一條龍」路線，這種研究實踐在世界範圍都相當罕見。
基於摩擦納米發電機的「藍色能源」方案，圖片來源：參考文獻[5]，翻譯：圓的方塊