既知の物質は金属から高分子、シルク、木材までほぼ例外なく摩擦帯電効果を示す。これらの物質がすべて材料候補になるため、TENGの設計の自由度は大きい。ただし、物質が電子を授受する能力は一様ではない。ジョン=カール・ウィルケは1757年に初めて摩擦帯電系列を発表した。帯電系列の下方に位置する物質ほど、上方の物質と触れたときに負の電荷を受け取る傾向がある。帯電列上で離れた位置にある物質を触れ合わせるほど移動する電荷量は増える。また表面のモルフォロジーも性能に影響する。物理的な手法によってマイクロ/ナノサイズのピラミッド型や立方体型、半球型のパターンを作ると、接触面積が拡大されるため摩擦帯電特性の強化につながる可能性がある。しかし、表面に凹凸構造を設けると摩擦力が増大してエネルギー変換効率に負の影響を与えるおそれもある。そのため設計の最適化が必要である。材料の表面を様々な分子、ナノチューブ、ナノワイヤやナノ粒子によって機能化することでも摩擦帯電効果を高められる。表面機能化は表面電位に大きな影響を与えうる。表面にナノ構造を導入すると、局所的な接触特性が変わり、摩擦帯電効果の改善につながる可能性がある。材料とナノ構造の種類の組み合わせは多岐にわたるため、検証には膨大な研究が必要となる。これら単一材料のほかにも、高分子母材にナノ粒子を埋め込んだものなど、複合材料で接触部を作製することもできる。これは表面帯電に影響を与えるだけでなく、誘電率を変化させて静電誘導の効果を強められる可能性がある。このように、TENGの性能は材料選択によって大きく改善されうるため、化学者や材料科学者にとっては基礎科学と応用の両面で研究の余地が大きい。これに対して、太陽電池や熱電デバイスのような系は材料の自由度がやや限られており、高性能デバイスの設計で選択肢はそれほど多くない。
TENGの設計では、二つの帯電材料が電子を引き付ける強さに差をつけたり、表面形状を変化させることで両極に生成する電荷を最大化する。これはつまり、帯電体の表面に分子が吸着するとその種類や密度によって出力が左右されることを意味するので、TENGを化学センサや生物化学センサとして用いる可能性が開かれる。たとえば、帯電体の接触面に金ナノ粒子を堆積させるとTENGの性能は変化する。ナノ粒子はプレートが完全に密着することを防ぐスペーサーとなるほか、プレート同士の接触面積を増加させることでTENGの出力を増大させる働きがある。そして、Hg²⁺イオンを捕獲する働きを持つ3-メルカプトプロピオン酸 (3-MPA) 分子で金粒子表面を修飾すると、Hg2+イオンを捉えた金ナノ粒子は摩擦帯電特性が一変することから、高感度かつ選択的なHg²⁺イオンセンサとなる。またHg²⁺以外の金属イオンやDNA、タンパク質のような生体分子など、被験物質が選択的に結合することでスイッチがオンオフされるようなTENGセンサを作製できる可能性が指摘されている。
人が活動すると人体の周囲に豊富な力学的エネルギーが生み出される。TENGはこれを発電に利用し、携帯機器の充電や生物医学的な用途に当てることができる。柔軟性のある多層TENGをパッケージした靴の中敷きによって、歩行中の足底圧を利用したハーベスティングが行われている。このTENGは接触-分離モードを利用するもので、周期的な足底圧によって効率的に動作する。ワンらはこの技術により外部電源を用いずに点灯する靴を開発し、ディスプレイやエンターテインメントなど広い応用を見込んでいる。TENGをシャツの内側に貼り付けて身体動作から発電を行うことも行われており、通常歩行時の出力は最大で電圧17 V、電流密度0.02 µA/cm²に達している。一層のサイズが2 cm×7 cm×0.08 cmのTENGを衣類に貼りつけたもので発光ダイオード（LED）30個を点灯したりリチウムイオン電池を充電することが可能だが、衣類を平手でたたき続ける必要がある。
伝説では300年以上昔、鎮江の酒海通りである夫婦が酒屋を営んでいた。ある日、夫が４匹の豚の蹄肉を買って帰ってきた。後日食べようと思ったが、腐ってはいけないので、塩漬けにすることにした。しかし夫の妻は、父親のために買っておいた爆竹を作るための硝石を塩と間違えて使ってしまった。気づいたのは二日後の爆竹を作る時だった。あわててかめのフタをあけてみたが、肉は腐るどころか、つやつやとした赤色の肉になり、皮も白色に変わっていた。硝石の臭いを消すため、夫は何度も水に漬けたり洗ったりした。さらに熱湯につけて洗った。その後鍋に入れ、ネギ、生姜、胡椒、シナモン、ウイキョウ、水を加えて煮た。もともと高温で煮て毒素を消そうとしたのだが、1時間あまり経った後、意外にもいい香りが漂ってきた。そこにたまたま八仙の一人張果老が通りかかった。張果老はいい香りに気づき足を止めた。そこで張果老は白髪の老人に変わると、この酒屋の門を叩いた。酒屋の門が開くと町中にいい香りが漂い、多くの人が集まってきた。店主の妻は蹄肉を鍋から取り出しながら、この肉は硝石が入っているから食べられないと本当のことをみんなに話した。しかし白髪の老人は4匹の豚の足を全部買ってしまった。さらに店の中で食べ始めた。肉はあまりにもおいしく、老人は3匹半分の肉を平らげてしまった。みんながこの老人が八仙の一人だと気づいたのは、老人が去ってからである。店主と周りにいた人たちは残った肉を食べてみた。あまりにもおいしかったので、この後この店はこの製法を使って「硝肉」という料理を作り、これが有名になった。店主は「硝肉」はあまりいい名前ではないと思い、その後「肴肉」という名前をつけた。そこから「硝肉」は「肴肉」として広まることとなった。