摩擦电纳米发电机（TENG）作为一种有前途的能量收集技术，为实现物联网（IoT）提供了一种新方法。然而，由于机械耐久性和电稳定性的降低，材料的磨损严重等缺点，极大限制了TENG的实际应用。

近日，中科院北京纳米能源与系统研究所的研究人员报道了一种超耐用，低磨损的TENG，通过利用动物皮毛作为摩擦电材料来有效地收集能量。由于具有弹性和柔软性，因此在长期运行过程中，动物毛皮可以保持与其他摩擦电材料的紧密接触和低摩擦状态，从而确保高输出性能和低磨损。

文章要点

1）研究人员首先系统地测量了在各种扭矩大小下的常规旋转运动中的毛刷TENG（FB-TENG）的输出性能，并讨论了环境湿度，材料种类和结构参数的影响。即使相对湿度从40％大幅提高到90％，FB-TENG的性能也几乎不受湿度变化的影响。此外，研究人员还引入了一对啮合齿轮，使得转子和定子之间的相对转速增加一倍，以进一步提高输出功率。

2）研究人员将优化后的FB-TENG应用于不同风速和流量下的风能和水流能的采集。

3）最后，研究人员通过从风和水流中收集能量来构建自供电的自动灌溉，天气监控和无线预警系统，展示了FB-TENG在农业大数据和物联网中的潜在应用。

参考文献

Pengfei Chen, et al, Super-Durable, Low-Wear, and High-Performance Fur-Brush Triboelectric Nanogenerator for Wind and Water Energy Harvesting for Smart Agriculture, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202003066

https://doi.org/10.1002/aenm.202003066