茶渣基摩擦納米發(fā)電機的性能優(yōu)化及風力監(jiān)測系統(tǒng)應用研究

摘要：研制了一種新型茶渣基摩擦納米發(fā)電機（Tea residue powder based triboelectric nanogenerator，TRP-TENG），并以其為基礎(chǔ)開發(fā)了智慧風力監(jiān)測裝置。以不同發(fā)酵程度的茶渣超微粉末作為摩擦膜材料，制備了不同的摩擦納米發(fā)電機，通過水平往復沖壓平臺測試比較其電輸出性能差異，尋找TRP-TENG的最佳材料并進行器件的優(yōu)化。進一步對優(yōu)化后的TRP-TENG進行頻率響應、負載特性、可持續(xù)性和供電能力等方面的測試和分析，評估其在風力監(jiān)測裝置中的應用可行性。試驗結(jié)果表明，以白茶茶渣作為材料開發(fā)的TRP-TENG電輸出性能最優(yōu)，其開路電壓和短路電流分別可達9.1 V和4.4 μA，且具備一定的穩(wěn)定性；白茶茶渣的茶多酚、兒茶素組分含量較高，茶色素含量較低，對應的TRP膜具有疏松多孔的凹凸表面微結(jié)構(gòu)，能夠有效增加接觸面積，有助于提高TENG的電輸出性能。該TRP-TENG可以適應多種振動頻率工作環(huán)境，并且在外接電阻為50 MΩ時，電輸出功率達108.0 μW；在驅(qū)動頻率為3 Hz時，可同時點亮5顆串聯(lián)的商業(yè)LED燈，在10 μF的電容充電5 min后，能使電子計時器連續(xù)工作15 s。以4個串聯(lián)的TRP-TENG為基礎(chǔ)部件開發(fā)的自供能風力監(jiān)測裝置對風速具有較明顯的響應靈敏度，可適用于智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：茶渣；摩擦納米發(fā)電機；能源收集；自供能傳感器；智慧農(nóng)業(yè)

中圖分類號：S571.1；TS272.3" " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " 文章編號：1000-369X（2025）01-0121-12

Research on Performance Optimization of Tea Residue Powder-Based Triboelectric Nanogenerator and It’s Application in Wind Monitoring System

LIN Dongyi， HUANG Chong， WANG Weiming， HUANG Yan*， FENG Xinkai*

Anxi College of Tea Science （College of Digital Economics）， Fujian Agriculture and Forestry University， Anxi 362400， China

Abstract： A new type of tea residue powder based triboelectric nanogenerator （TRP-TENG） was developed， and a smart wind monitoring device was developed based on it. During the experimental process， tea residue ultrafine powders with different degrees of fermentation were used as friction film materials to prepare different triboelectric nanogenerators. The differences in electrical output performance were tested and compared on a horizontal reciprocating stamping platform to find the optimal material for TRP-TENG and to optimize the device. On this basis， further testing and analysis were conducted on the optimized TRP-TENG in terms of frequency response， load characteristics， sustainability， and power supply capacity to evaluate its feasibility for application in wind monitoring devices. The experimental results show that the TRP-TENG developed with white tea residue as the material had the best electrical output performance， with an open-circuit voltage and short-circuit current of 9.1 V and 4.4 μA， respectively， and had a certain degree of stability. The contents of tea polyphenols and catechins in white tea residue were relatively high， while the contents of tea pigments were low. The corresponding TRP film had a loose and porous concave-convex surface microstructure， which could effectively increase the contact area and help improve the electrical output performance of TENG. This TRP-TENG could adapt to various vibration frequency working environments， and when the external resistance was 50 MΩ， the electrical output power reached 108.0 μW. At a driving frequency of 3 Hz， it could simultaneously light up 5 series connected commercial LED lights， and it could make the electronic timer work continuously for 15 s after charging the 10 μF capacitor for 5 min. In terms of application， a self-powered wind monitoring device was developed based on four series of connected TRP-TENG components. The test results show that this device has a significant response sensitivity to wind speed and can be applied to smart agriculture systems.

Keywords： tea residue， triboelectric nanogenerator， energy collection， self-powered sensor， smart agriculture

隨著人工智能和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)和傳感器已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分[1]。物聯(lián)網(wǎng)中大量的分布式傳感器主要采用傳統(tǒng)電池供電，容易造成環(huán)境污染且需要經(jīng)常更換[2]。因此，探索可持續(xù)和再生的能源變得至關(guān)重要。在農(nóng)業(yè)環(huán)境中，傳統(tǒng)的風力發(fā)電機作為一種綠色能源裝置，已經(jīng)被多次用于能源收集、轉(zhuǎn)化和風力監(jiān)測等，但其結(jié)構(gòu)復雜且成本高[3-4]。

2012年，F(xiàn)an等[5]提出了一種新型的綠色能源收集裝置和技術(shù)-摩擦納米發(fā)電機（Triboelectric nanogenerator，TENG），其基于摩擦起電和靜電感應耦合工作原理，可以收集環(huán)境中的機械能。此后，眾多國內(nèi)外的研究團隊將TENG成功應用于風能收集或風力監(jiān)測，并展現(xiàn)了良好的效果[6-8]。目前，TENG的性能主要取決于其結(jié)構(gòu)和摩擦層材料的選擇[9]。此外，摩擦層材料的介電常數(shù)、表面電荷密度和表面積對提高TENG的輸出性能亦起著重要作用[10]。而當前很多摩擦層材料由高分子聚合物制成，不可回收且不具有生物可降解性，容易產(chǎn)生環(huán)境污染[2]。因此，使用生物可降解的植物基材料制作摩擦層已成為該領(lǐng)域的一個研究熱點[11-13]。在自然環(huán)境中，一些植物基材料，如荷葉[14]、洋蔥[15]、蘆薈[16]、稻殼[17]、蔬菜[18]、花生[19]和茶葉[2，20]等，已被證實可作為TENG的介電摩擦層材料，但其存在介電層多、制程復雜、成本高等問題。在這些植物材料中，茶葉富含茶多酚、兒茶素、茶色素等介電物質(zhì)，具有獨特的介電特性[21-22]，探索其在綠色能源收集方面的應用具有一定的理論和應用價值。Xia等[20]利用廢棄的茶渣和鋁包裝盒制備了一種TAP-TENG，雖然在能量收集和觸摸狀態(tài)檢測方面有多種應用，但需要施加較高外力才能達到高性能。王未名等[2]提出了一種基于茶葉加工副產(chǎn)品材料的TEA-TENG，雖然可作為自供能無線開關(guān)應用，但其采用的手動按壓方式，在電性能的準確比對和表征方面有待進一步改進。

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對綠色能源需求不斷提高和對環(huán)境生態(tài)友好的要求，開發(fā)研究可用于風力監(jiān)控的低成本、生物可降解的自供能感測器具有一定的應用前景。因此，本研究利用3種不同發(fā)酵程度茶類的茶渣制備了表面具有微顆粒結(jié)構(gòu)的摩擦層材料，以提高接觸面積，并進一步設計開發(fā)了茶渣基摩擦納米發(fā)電機（Tea residue powder based triboelectric nanogenerator，TRP-TENG），通過結(jié)構(gòu)表征、生化分析和電輸出性能對比，探討不同發(fā)酵程度茶渣材料對TRP-TENG電輸出性能的影響，以優(yōu)化TRP-TENG。在上述基礎(chǔ)上，以TRP-TENG作為基礎(chǔ)部件，設計并開發(fā)了一種自供能風力監(jiān)測感測器。旨在為茶廢棄資源的利用提供新的途徑，為茶材料基摩擦納米發(fā)電機在智慧農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)控中的應用提供一種新的解決方案。

1 試驗材料與方法

1.1 材料與設備

材料：白茶、烏龍茶和黑茶購自浙江省茶葉集團股份有限公司，2022年生產(chǎn)，取沖泡后的茶渣用于試驗。

試劑：C7～C40飽和正構(gòu)烷烴、癸酸乙酯（99.99%）為色譜純，購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；沒食子酸、茶堿、可可堿和兒茶素等標準品為色譜純，購自美國Sigma有限公司；乙腈、甲醇為色譜純，購自美國TEDIA公司；磷酸、碳酸鈉、福林酚、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鉀、茚三酮、氯化鋁、蒽酮、濃硫酸均為分析純，購自國藥集團有限公司。

儀器與設備：S900型激光雕刻機，聊城市經(jīng)緯激光設備有限公司；YH-2300型水平往復沖壓實驗平臺，福建省安溪縣韻和機械有限公司；LR8431-30型數(shù)字記錄儀，日本日置電機株式會社（HIOKI）公司；101-0SB型電熱恒溫干燥箱，紹興滬越科學實驗儀器廠；TA641A型數(shù)字風速儀，蘇州特安斯電子實業(yè)有限公司；JC-QM型球磨機，青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司；Su8100型掃描電子顯微鏡（Scanning electron microscope，SEM），日立HITACHI公

司；Nicolet Is10紅外光譜儀，美國賽默飛世爾科技有限公司；UP-Dule Mode型三維輪廓儀，美國RTEC LAMBDA公司；JY-6CHZ-7B型茶葉烘干機，福建佳友茶葉機械智能科技股份有限公司；UV-1780雙光束紫外可見分光光度計，蘇州島津儀器有限公司；LC1260型高效液相色譜儀，美國安捷倫有限公司；手動SPME進樣手柄、50/30 μm DVB/CAR/PDMS萃取頭，美國Supelco公司；EPFO-984TA7CHSEUA數(shù)顯型磁力加熱攪拌器，美國Talboys公司。

1.2 器件制備與表征

1.2.1 TRP膜的制備與表征

茶渣瀝干后，用烘干機80 ℃烘至含水率低于5%，用超微粉碎機粉碎至1 000目左右。然后將超微茶渣粉均勻撒布于大小為5 cm×

5 cm的雙面鋁膠帶的一面，輕微壓平后，清理未貼附的多余茶粉，得到茶粉均勻分布的TRP摩擦層（圖1A）。制備出3種茶類對應的TRP膜如圖1B～1D所示。

1.2.2 TRP-TENG的制備與工作機制

如圖2A所示，TRP-TENG包括兩片表面無微結(jié)構(gòu)的Al膜和一層TRP層。其中，一片Al膜同時作為介電摩擦層和導電層，另一片Al膜粘附超微茶粉，作為TRP的載體和導電層。此外，從兩片Al膜中引出兩根Cu導線，用于電性能測試和負載能力測試。TRP-TENG的上下摩擦層分別置于水平往復沖壓實驗平臺的沖頭和底座上，用于不同條件下的電性能測試和對比。

TRP-TENG的工作原理基于摩擦起電和靜電感應現(xiàn)象[5]。當兩種不同材料接觸并產(chǎn)生相對運動時，會發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，在材料表面形成電荷積累。由于靜電感應，這些電荷可以在外部電路中產(chǎn)生電流。如圖2B-i所示，當沖頭沖壓后，兩個摩擦層相互接觸并產(chǎn)生摩擦，此時在TRP層產(chǎn)生正電荷，而鋁電極則產(chǎn)生等量的負電荷；當沖頭離開時，電勢不平衡，導致自由電子流通過外部電路從上電極轉(zhuǎn)移至下電極（圖2B-ii）；當沖頭完全離開后，電子的移動會建立新的電平衡狀態(tài)（圖2B-iii）；當沖頭再次沖壓時，電子從底部電極向頂部電極進行反向運動（圖2B-iv）；當兩個摩擦層再次完全接觸并發(fā)生摩擦時，達到新的電平衡（圖2B-i）。因此，啟動沖壓平臺往復運動并使兩個摩擦層在接觸和分離過程中持續(xù)循環(huán)，TRP-TENG將在外部電路中連續(xù)產(chǎn)生電流。

1.2.3 風力監(jiān)控裝置的設計與組裝

如圖3A所示，本研究設計的風力監(jiān)控裝置由TRP-TENG、風扇、轉(zhuǎn)軸、基座、橢圓頂桿、軸承等組成，整體高度為30 cm，基座前后左右距離均為15 cm。其中，TRP-TENG先由亞克力基板、Al膜、TRP摩擦膜和彈性海綿等組成，結(jié)構(gòu)如圖3B所示。兩個摩擦對的間距為5 mm，TRP-TENG的長寬均為10 cm，高為2 cm。工作過程中，風扇轉(zhuǎn)動帶動轉(zhuǎn)軸上的橢圓頂桿旋轉(zhuǎn)，橢圓頂桿將頂?shù)絋RP-TENG的亞克力基板，促使TRP-TENG上的摩擦層發(fā)生接觸和分離，從而產(chǎn)生交流電。如圖3A和圖3C所示，裝置的基座可以同時安裝1～4個摩擦納米發(fā)電機。多個組裝的情況下，采用串聯(lián)模式將獲得更高的輸出性能。

1.2.4 形貌表征與電學測量

將制備的TRP-TENG固定在水平往復沖壓實驗平臺上，如圖2A所示。TRP摩擦層和固定在實驗平臺沖頭上的Al膜循環(huán)接觸，實驗平臺可以提供調(diào)節(jié)范圍為0～5 MPa的壓力。利用掃描電子顯微鏡對TRP摩擦層上的微結(jié)構(gòu)進行測量，用三維輪廓儀測量其二維和三維輪廓，用紅外光譜儀進行傅里葉變換紅外光譜分析（FTIR）。最后，利用HIOKI檢測儀測試TRP-TENG和風能收集與風力監(jiān)控裝置的開路電壓及短路電流。

1.2.5 生化成分檢測

茶多酚含量測定采用福林酚比色法，參照GB/T 8313—2018；茶黃素、茶紅素、茶褐素測定采用系統(tǒng)分析方法[23]。兒茶素測定采用高效液相色譜法[24]。

2 結(jié)果與分析

2.1 TRP摩擦層形貌分析

TENG的電性能會很大程度上受到摩擦膜表面形貌的影響。3種茶類基TRP膜的SEM表面結(jié)構(gòu)圖如圖4A～4C所示，表面都呈現(xiàn)出不均勻的微粒分布狀態(tài)，這些微小顆粒有利于增加TRP膜的表面粗糙度，從而提高TENG的電輸出性能。其中，白茶顆粒與其他兩種茶類相比，分布更為疏松多孔（圖4A），這有利于在摩擦面接觸時微粒的擠壓變形，從而進一步增加接觸面積。而烏龍茶和黑茶顆粒則有一定的結(jié)塊現(xiàn)象（圖4B和圖4C），不利于擠壓變形。因此，進一步對白茶基TRP膜進行分析，其二維和三維納米形貌圖如圖4D和圖4E所示，粗糙度可達13.060 μm，呈現(xiàn)疏松分散的凹凸顆粒形貌構(gòu)造。

本研究利用傅里葉變換紅外光譜分析（FTIR）方法探究了TRP薄膜的分子結(jié)構(gòu)，500～4 000 cm-1波長范圍內(nèi)不同TRP薄膜的FTIR光譜分析如圖4F所示。在3 374 cm-1處觀察到的寬吸收峰與茶中的羥基（OH）有關(guān)。在摩擦帶電過程中，TRP中的OH鍵具有很高的排斥電子的傾向，這是由于氫原子具有較低的電子親和力[17，25]。Diaz等[26]研究發(fā)現(xiàn)，含氧官能團也可以使TRP表面帶正電荷。此外，TRP薄膜還含有酰胺基團，導致其表面帶正電荷，因此，可作為TRP-TENG器件摩擦帶電過程中的理想摩擦介電層選擇。在2 923 cm-1處顯示了CH2中對稱和不對稱的C-H伸縮振動。在1 647 cm-1處觀察到的峰與芳香環(huán)中的酰胺基團（如C=O和-NH基團）的伸縮振動有關(guān)。在1 452 cm-1處的小峰表示木質(zhì)素中CH2和CH3基團中C-H的拉伸。1 039～1 062 cm-1的較寬峰為羧酸和醇基團的C-O-H振動伸縮。

2.2 TRP-TENG的輸出性能分析

利用水平直線往復沖壓實驗平臺（固定壓力3 MPa，頻率2 Hz）測試不同茶類TRP-TENG的開路電壓和短路電流，結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，不同茶類TRP-TENG的電性能從小到大分別為黑茶基TRP-TENG、烏龍茶基TRP-TENG、白茶基TRP-TENG，對應的開路電壓分別為1.6、4.2、9.1 V，短路電流分別為1.5、2.8、4.4 μA。結(jié)果表明，與烏龍茶和黑茶茶渣相比，白茶茶渣更適合作為摩擦層材料。Zhu等[21]基于電參數(shù)檢測技術(shù)，采集了茶葉發(fā)酵過程中11個電參數(shù)值，明確了兒茶素和茶色素與電參數(shù)存在較顯著關(guān)聯(lián)。王盛琳等[27]以工夫紅茶發(fā)酵在制品為研究對象探究發(fā)酵中茶葉電參數(shù)的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)損耗因子、電阻和阻抗隨發(fā)酵時間逐漸增加，電容和茶多酚含量呈線性降低趨勢。而張寧等[28]研究表明，摩擦納米發(fā)電機的電輸出性能在一定程度上與內(nèi)阻成反比關(guān)系。本研究測定了3種茶類的茶多酚、茶色素和兒茶素組分，結(jié)果如表1和表2所示，結(jié)合3種茶類基TRP-TENG的電輸出性能可知，茶多酚含量、兒茶素總量與電輸出性能正相關(guān)，茶色素中的茶黃素、茶褐素總體與電輸出性能負相關(guān)。本研究中白茶基TRP-TENG的電輸出性能最高，可能有以下幾方面原因：（1）白茶微粒在TRP中的分布更疏松、兩個摩擦層接觸時接觸面積更大；（2）TRP中的OH鍵在摩擦帶電過程中具有很高的排斥電子傾向，且其含氧官能團也可能使TRP表面帶正電荷；（3）白茶發(fā)酵程度最輕，茶多酚、兒茶素組分含量較高，茶色素含量較低，而損耗因子、電阻和阻抗相較于其他兩種茶類較低。因此，選擇白茶茶渣材料作為TRP-TENG的摩擦層材料。

圖6為TRP-TENG在不同沖壓頻率下的電輸出情況，當沖壓頻率從1 Hz逐漸增加到3 Hz時，開路電壓和短路電流分別從7.1 V和3.2 μA顯著增加到10.4 V和6.5 μA，具有良好的頻率響應特性，可滿足低功耗電子設備的供電需求。說明本研究的TRP-TENG可以適應振動能、風能、海浪能收集和人體運動監(jiān)測等不同頻率工作環(huán)境。

為了探究TRP-TENG的內(nèi)阻與輸出電壓、電流和最大輸出功率的關(guān)系，本研究進行了阻抗匹配測試。測試電壓過程中，將TENG的輸出端子與不同阻值的電阻串聯(lián)，并將數(shù)字記錄儀的探頭并聯(lián)在外接電阻兩端，觀察外接不同阻值電阻情況下的電壓峰值。測電流過程中，將TENG的輸出端子與不同阻值的電阻并聯(lián)，并將數(shù)字記錄儀的探頭并聯(lián)在外接電阻兩端，利用阻抗匹配公式P=I2×R計算相應的功率（P表示功率，I表示輸出電流，R表示電阻值），從而確定外接電阻阻值與對應功率的關(guān)系。結(jié)果如圖7所示，隨著負載電阻的增大，TENG的輸出電壓呈增大趨勢，峰值為8.3 V，輸出電流則呈趨勢下降，峰值為4.5 μA（圖7A）；當外接電阻為50 MΩ時，輸出電功率達到最大值108.0 μW，確定該電阻值為最佳匹配阻抗（圖7B）。

本研究采用的TRP介電層材料為可食用材料，非剛性結(jié)構(gòu)，呈現(xiàn)松散的多孔結(jié)構(gòu)，因此需要考慮TRP-TENG的穩(wěn)定性和耐用性。對TRP-TENG進行了300 s（600個循環(huán)）的輸出性能測試，結(jié)果如圖8所示。由圖8A可知，在持續(xù)反復沖壓過程中TRP-TENG的電性能總體比較平穩(wěn)。圖8B則顯示，持續(xù)工作300 s后，TRP摩擦層表面有一定的損耗和色澤上的變化，這是因為持續(xù)性的摩擦接觸產(chǎn)生的熱效應及電效應，使得酥松的茶粉結(jié)構(gòu)變緊實，生化成分發(fā)生一定的轉(zhuǎn)化及生物降解，說明茶植物基材料相對于高分子聚合物等其他介電材料更加綠色、環(huán)保。600次循環(huán)接觸分離后的損耗較小，表明，TRP-TENG具有良好的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，可以長期反復使用。

在上述基礎(chǔ)上，本研究對比了不同植物基納米發(fā)電機或能量收集器的性能、成本和持續(xù)性。由表3可知，白茶基TRP-TENG相對于其他植物基納米發(fā)電機或能源收集器件在電輸出性能上展現(xiàn)了一定的優(yōu)勢，且制作簡單、成本低，亦具有一定的穩(wěn)定性和持久性。在持久性方面，雖然本研究只測試了300 s，但從工作后的試片來看，并無太大損耗，預估可持續(xù)工作更長時間。

2.3 TRP-TENG的供電性能分析

TRP-TENG的供電性能是其在實際應用過程中的重要指標，因此有必要進行測試和分析。如圖9A所示，通過實驗平臺驅(qū)動TRP-TENG，并將其直接外接串聯(lián)的系列商業(yè)LED燈。如圖9B所示，在3 Hz的驅(qū)動頻率下，TRP-TENG可同時點亮5顆LED燈。隨后，通

過整流橋和10 μF電容外接電子計時器，測試其為低功耗電子設備的供電能力，電路圖和接線圖分別如圖9C和圖9D所示。對電容充電5 min后，可使電子計時器正常啟動，顯示時間持續(xù)15 s（圖9E）。

2.4 基于TRP-TENG的風力監(jiān)測裝置應用效果分析

組裝4個TRP-TENG作為風力監(jiān)測裝置的基礎(chǔ)部件，測定其在不同風速下的電輸出性能，以評估該裝置對風力的響應靈敏度和作為風力監(jiān)控系統(tǒng)的可行性。如圖10所示，在35、45、55 m·s-1的風速環(huán)境中，監(jiān)測系統(tǒng)的輸出電壓隨風速的增加而顯著增加，分別可達0.011、0.019、0.041 V。該監(jiān)測裝置電輸出性能與風速呈正相關(guān)，說明其對風力具有一定的響應靈敏度，適合作為風力監(jiān)測系統(tǒng)。

3 討論

本研究采用茶渣材料制備了一種新型摩擦納米發(fā)電機（TRP-TENG），分析其電學特性和供電性能，并在此基礎(chǔ)上設計開發(fā)了風力監(jiān)測裝置。試驗結(jié)果表明，TRP摩擦膜的微粒結(jié)構(gòu)能有效地增加接觸面積，從而提高TENG器件的電輸出性能。此外，不同發(fā)酵程度的茶葉中茶多酚、茶色素等物質(zhì)的含量存在差異，進而影響TRP摩擦膜的內(nèi)阻，并最終影響TENG器件的電輸出性能。在各類茶葉中，發(fā)酵程度最輕的白茶基TRP-TENG電輸出性能最高，其開路電壓和短路電流分別達9.1 V和4.4 μA，可以適應不同振動頻率的工作環(huán)境，且具備一定的穩(wěn)定性和可持續(xù)性。當外接電阻為50 MΩ時，其電輸出功率為108.0 μW。在3 Hz的驅(qū)動頻率下，可同時點亮5顆串聯(lián)的商業(yè)LED燈，對10 μF的電容充電5 min后，可使電子計時器持續(xù)工作15 s，展現(xiàn)了良好的應用潛力。在此基礎(chǔ)上，以4個TRP-TENG作為基礎(chǔ)部件開發(fā)了風力監(jiān)測裝置，該裝置具有良好的風力響應靈敏度，表明所開發(fā)的TRP-TENG適合作為智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中風力監(jiān)控環(huán)節(jié)的關(guān)鍵部件。

盡管本研究TRP-TENG已經(jīng)具備了良好的電輸出性能，但TENG的電輸出性能還與摩擦面粗糙度、摩擦對距離、工作模式、器件結(jié)構(gòu)等眾多因素有關(guān)，如何進一步提高其電輸出性能和持久性是后續(xù)研究需要重點開展的內(nèi)容。此外，如何優(yōu)化和簡化風力監(jiān)測裝置結(jié)構(gòu)、提高性能、構(gòu)建電源管理系統(tǒng)，使其既滿足監(jiān)測功能，又可驅(qū)動農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器亦是后續(xù)

要進一步探究的內(nèi)容。綜上，本研究為茶渣廢棄資源在綠色能源收集方面的多元化利用提供了新的解決方案和理論參考，為茶等植物基摩擦納米發(fā)電機在智慧農(nóng)業(yè)系統(tǒng)中的應用提供了技術(shù)支撐。

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