基于雨滴能收集的TENG（RDE-TENG），目前已用于建筑物、車輛玻璃、雨具、屋頂、帳篷和植物等。然而這些RDE-TENG仍存在兩個局限性，一是水分子對器件表面的粘附，二是低的輸出效率，因此需要對現(xiàn)有的RDE-TENG進行結(jié)構(gòu)升級以提高其輸出性能。

基于此，浙江大學(xué)智能生物產(chǎn)業(yè)裝備創(chuàng)新團隊（IBE）平建峰研究員課題組提出了一種新式的用于農(nóng)業(yè)環(huán)境中雨滴能收集的RDE-TENG。該RDE-TENG直接使用最常用的溫室薄膜作為摩擦層材料，并通過感應(yīng)耦合等離子體技術(shù)對薄膜表面進行超疏水改性，以賦予溫室薄膜超疏水和自清潔的能力。研究發(fā)現(xiàn)這種處理方式?jīng)]有顯著降低溫室薄膜的透光性。接著，相較于傳統(tǒng)的單電極模式工作的RDE-TENG而言，改進了電極結(jié)構(gòu)，采用薄膜上下表面雙電極的布置，這樣基于下電極/薄膜/上電極之間的體效應(yīng)（bulk effect）取代了傳統(tǒng)液固界面的界面效應(yīng)（interfacial effect），從而促進了電荷轉(zhuǎn)移，提高RDE-TENG的輸出性能。

綜上所述，構(gòu)建了全透明、超疏水和自清潔的 RDE-TENG 以實現(xiàn)自供電智能溫室。超疏水改性溫室薄膜作為摩擦負電層材料，以構(gòu)建用于雨滴能量收集的 RDE-TENG，此外優(yōu)化電極布置結(jié)構(gòu)，避免了液固界面的界面屏蔽效應(yīng)，顯著提高了輸出性能。所制備的 RDE-TENG 具有高且穩(wěn)定的摩擦電輸出，可用作溫室環(huán)境監(jiān)測設(shè)備的可靠電源，實現(xiàn)自供電綠色感知，便于及時采取措施將環(huán)境參數(shù)恢復(fù)到有利于植物生長的范圍內(nèi)，這對指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。此外，受本研究啟發(fā)，其他的農(nóng)用膜也可用于綠色能源開發(fā)領(lǐng)域，助力于在農(nóng)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（IOA）時代通過給各種農(nóng)業(yè)用電子設(shè)備供電，以構(gòu)建可持續(xù)的、自供電的智能農(nóng)業(yè)。

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https://doi.org/10.1021/acsnano.1c04258