振動は日常生活で最も普遍的な現象の一つで、歩行運動、音声、エンジンの振動、自動車、電車、航空機、風など、至る所に存在する。したがって振動エネルギーのハーベスティングは携帯電子機器の電力源として多大な価値があり、実用化を目指してTENGの基本原理に基づく様々な技術が開発されてきた。試みのいくつかを以下に示す。(1) 従来からMEMSで用いられてきたカンチレバーの手法を応用して、振動によってカンチレバー先端と帯電体との周期的な接触・分離を作り出す方法。 (2) 複数のTENGセルを並列接続したグリッド構造によって、総出力電流を大きく向上させる試み。ワンらはこの発電ユニットをバックパックに搭載した。 (3) ばねで支持された共振器を用い、共振によって二つの帯電体の接触・分離を誘起する方式。自動車のエンジンやソファ、机から振動エネルギーを取り出せることが実証されている。 (4) 3D-TENG。接触・分離モードと摺動モードをハイブリッドした設計で、3次元的なランダム振動のエネルギーを広い帯域幅でハーベスティングすることを可能にしている。
TENGとは、内部回路における摩擦帯電と外部回路における静電誘導を用いて、機械的な動揺を電気信号に変換する物理的プロセスだといえる。この基本プロセスについては主に2種類の応用が行われている。一つには特有の利点を持った力学的エネルギーのハーベスティングデバイス、もう一つは自己給電型のアクティブセンサである。
電極を一つしか持たないタイプのTENGは、指先で触れて発電するような用途に適した設計とされている。その動作原理は、右図に模式的に示すように、接触帯電と静電誘導との組み合わせによる。はじめの位置（図の左上）では皮膚表面（ピンクの部分）とPDMS層（青い部分）が完全に接触し、電荷の移動が起きている。帯電系列上でPDMSは皮膚よりも負側に位置するので、接触帯電のプロセスによって皮膚からPDMSに電子が移る。摩擦電荷は正負が完全につり合っており、外部回路に電流が流れることはない。ここでPDMSと皮膚が分離すると、電荷のつり合いが崩れ、PDMS上で過剰になった負電荷を遮蔽するためにITO電極（オレンジの部分）に正電荷が誘起され、ITO電極からグラウンドに自由電子が流れる（図の右上）。すなわち静電誘導が起きる。皮膚とPDMS層の間隔がPDMSの膜厚と比べて十分広がれば、この過程で十分な出力信号を得ることができる。さらに間隔が広がり、PDMS上の摩擦電荷がITO電極の誘起電荷で完全に遮蔽されると出力信号は止む（図の右下）。ここで再び皮膚が近づいてくると、ITOの誘導電荷を減らすため、グラウンドからITO電極に向けて電子が戻ってくる（図の左下）。つまり、先ほどとは逆の電圧・電流信号が生じる。皮膚とPDMSが完全に接すると電荷の移動は止まる。これが単一電極モードの発電サイクルである。
TENGの動作原理は、互いに逆の摩擦電荷を帯びた二枚の膜が接触と分離を繰り返すことで、電位差が周期的に変化するというものである。はじめに、電気的に中性な有機層が2層（カプトン（ポリイミド）およびPMMA）があるとする（右図 I）。機械的な動揺によってデバイスが曲げや圧迫を受けると、有機層どうしが接触して電荷の移動が起こり、片側の表面が正電荷を、もう片側が負電荷を帯びる（図 II）。これは単純な摩擦帯電効果である。変形が解放されると、二つの表面は自然に離れていき、対向する正負の電荷が空間に電場を作る。これにより上下の電極間に電位差が生じる。電位差を遮蔽するため、一方の電極からもう一方へ電子が外部負荷を通って流れていく（図 III）。この電流は電極間の電位が等しくなるまで継続する（図 IV）。その後、有機層が再び互いに圧迫されて間隔が狭まると、正負の電荷対によって誘起される電位差が減少するため、電子が外部負荷を逆向きに流れて逆方向の電流パルスが発生する（図 V）。機械的変形が周期的に繰り返されれば、交流電流信号が継続的に生成する。ここで互いに接触する摩擦帯電材料の一つは絶縁体でなければならない。さもなければ摩擦電気は表面に止まらず逃げて行ってしまう。
タンパク質の結晶を得るためにはタンパク質を大量に調製し、もっとも良質の結晶が得られる条件をスクリーニングする必要がある。タンパク質の結晶化の実験には5～30mg/ml程度の濃度のタンパク質溶液を用いる。タンパク質の結晶化の方法は大きく分けてバッチ法、液-液拡散法、蒸気拡散法の3つに分類される。どの方法もタンパク質の溶解度を低下させるような物質の溶液とタンパク質溶液を混合することによってタンパク質の溶解度の低下をさせ結晶の析出を促す。タンパク質の溶解度を低下させるような物質を沈殿剤といい、硫酸アンモニウムやポリエチレングリコール（PEG）などが用いられる。バッチ法最も単純な結晶化方法でタンパク質溶液と沈殿剤溶液を混合し、静置して結晶ができるのを待つだけの方法である。液-液拡散法はタンパク質と沈殿溶液を接触させ、液-液拡散によって徐々にタンパク質溶液中の沈殿剤濃度をあげていき、タンパク質の飽和、結晶の析出を促す方法である。蒸気拡散法は密閉された空間に沈殿剤溶液とタンパク質を混合したドロップと、沈殿剤溶液そのものを置き、蒸気圧平衡によってタンパク質がふくまれるドロップから水を蒸発させてドロップの沈殿剤濃度を徐々にあげていくことによりタンパク質結晶の析出を促す方法である。蒸気拡散法は、2008年現在もっとも多く利用されている結晶化方法である。ドロップの作り方によってシッティングドロップ蒸気拡散法とハンキングドロップ蒸気拡散法の2種類にわけられる。タンパク質の結晶化条件の検索は通常は市販のスクリーニングキットが用いられる。沈殿剤の濃度、バッファーのpH、温度などを変化させることで蛋白質の溶解度は変化する。また別の物質を添加剤として少量加えることで最適化されることもある。二価塩や有機溶媒、変性剤、還元剤といった全く異なる物質を加えるため、場合によっては結晶の劇的な改善がみられることがある。X線解析データ収集には大きさとして約50μm以上あり、形のしっかりとした結晶が一般的に好まれる。