其原理是在多孔纳米纤维织物中浓度差与流动电位共存的基础上，含氧官能团的材料与水分作用后电离氢离子，电离后的氢离子与上电极(多孔铝)反应生成铝离子。
产生的离子在水分梯度和湿流的作用下，通过带电的纳米通道扩散，从而形成电，继而产生离子梯度。
