
摩擦电纳米发电机(TENG)可将人体运动、海浪、风雨等随机机械能转化为电能,但传统接触-分离模式不可避免产生磨损,限制效率与寿命。面对非接触式传感器的材料磨损与成本问题,课题组提出了一种可持续回收策略,将回收落叶进行类石墨化碳化处理,构建出兼具高拉伸性与电荷存储能力的摩擦电纳米发电机(UCL-NG),该器件展现出卓越的性能,非接触模式下输出电压达 95.1 V,电荷保持时间长达 4000 分钟,且在 95% 高湿度及 100% 拉伸应变下仍能稳定工作。基于此技术,团队构建了一套智能农业产品分类系统,通过卷积神经网络(CNN)实现了对鸡、鸭、鹅、鹌鹑蛋的高精度(92%)无接触识别。该工作推动了废弃资源的可持续回收利用,促进了可再生能源收集技术,为智慧农业提供了高效、环保的传感平台。

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2025.111572