به دلیل افزایش نیاز بشر به منابع انرژی پاک، استفاده از نانوژنراتورها برای ذخیره انرژی مکانیکی با سرعت زیادی درحال گسترش است. در میان انواع مختلف آن‌ها، نانوژنراتورهای تریبوالکتریک که به تازگی معرفی شده‌اند، نسبت به همتایان خود عملکرد بهتری داشته­ اند. مهم ترین چالش این حوزه افزایش توان خروجی نانوژنراتور و استفاده از مواد پایدار است. هدف از این پژوهش ساخت نانوژنراتور برپایه ضایعات کشاورزی و نانوساختارهای دو بعدی است. در بخش اول سه پروتئین خوراکی شیرگاو، شیر سویا و مایع سفیده تخم مرغ، به عنوان لایه‌های مثبت در نانوژنراتورهای تریبوالکتریک (TENG) مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. نتایج برتر با استفاده از مایع سفیده تخم مرغ به عنوان یک لایه اصطکاکی مثبت جدید با رسانایی قابل مقایسه به دست آمد. حداکثر چگالی توان خروجی نانوژنراتور با مساحت 4×4 سانتی‌مترمربع، mW cm^-2 ??/??? به دست آمد. EW-TENG ساخته شده، رسوب الکتروفورتیک نانوذرات ZnO را بر روی لایه‌های مسی بدون ایجاد ریز ترک در پوشش انجام داد. از نرم افزار COMSOL Multiphysics   برای شبیه سازی توزیع پتانسیل نانوژنراتور ساخته شده، استفاده شد. دوام و پایداری لایه تهیه شده از سفیده تخم مرغ ضعیف بود، بعد از ???? چرخه استفاده، پوشش دچار ترک و ریزش شد. بنابراین در بخش دوم برای ساخت لایه ­های اصطکاکی مثبت، از ضایعات کشاورزی (پوست ذرت و الیاف نارگیل) استفاده شد. دوام و پایداری لایه ­های تهیه شده از پوست ذرت و الیاف نارگیل بسیار بهتر از لایه تهیه شده از سفیده تخم مرغ بود.

فاز دوم شامل ساخت و ارزیابی لایه اصطکاکی منفی نانوژنراتور است .در این بخش، نانو صفحه ­های دو بعدی نیترید کربن گرافیتی (gC₃N₄) با پیرولیزاوره سنتز شدند. از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبش SEM، طیف سنجی تبدیل فوریه مادون قرمز FTIR، پراش پرتو ایکس   XRD برای مشخصه یابی ساختار استفاده شده است. سپس دو نانوژنراتور تریبوالکتریک انعطاف پذیر، دوستدار زیست محیطی و حساس به نور مبتنی بر نانو صفحه­ های دو بعدی (gC₃N₄) به عنوان لایه ­های منفی، پوست ذرت و الیاف نارگیل به عنوان لایه ­های مثبت معرفی شدند. نانوژنراتورهای ساخته شده از پوست ذرت و الیاف نارگیل با ابعاد cm² ?×?، حداکثر توان خروجی mW cm^-2 ?? و mW cm^-2 ??? تولید کردند. عملکرد این دو نانو ژنراتور با اتصال آن­ها به LED تجاری آبی و همچنین تحت نور UV مورد بررسی قرار گرفت. افزایش تقریباً ?/? برابری در ولتاژ خروجی هر دو TENG در زیر نور UV مشاهده شد. در ادامه، نانوصفحه ­های دو بعدی مکسین از اچ کردن پیش ماده Ti₃AlC₂ سنتز شدند. از آنالیز طیف سنجی UV-vis، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبش SEM، پراش پرتو ایکس   XRD برای مشخصه یابی ساختار استفاده شد. سپس نانوژنراتور تریبوالکتریک با ابعاد cm² 2×2 بر پایه کامپوزیت پلی وینیل کلراید/ مکسین (لایه منفی) و کامپوزیت زیستی پلی وینیل الکل/   الیاف نارگیل (??? وزنی) (لایه مثبت) ساخته شد. حداکثر ولتاژ مدار باز و جریان اتصال کوتاه برای این نانوژنراتور به ترتیب، V 1200و mA 13 بود. حداکثر توان خروجی mW cm^-2 5/1178 به دست آمد. نتایج بررسی توانایی عملکرد این نانوژنراتور به عنوان یک حسگر نوری، افزایش تقریباً 3/? برابری در نتایج خروجی در زیر نور UV با طول موج nm 390 را نشان دادند. راندمان تبدیل توان لحظه­ ای 15/27 و پاسخگویی نوری V/W 10⁴× 3/1 به دست آمد که با تحقیقات انجام شده تاکنون قابل مقایسه بوده و عملکرد قابل توجه نانوژنراتور ساخته شده را به عنوان یک دستگاه ذخیره انرژی مکانیکی به طور همزمان یک حسگر نوری نشان می­دهد. در این پژوهش به طور کلی 8 نانوژنراتور تریبوالکتریک مختلف ساخته شده و با هم مقایسه شدند. تأثیر پارامترهای مختلف همچون روش پوشش دهی، نوع زیرلایه، نوع الکترود، نوع فاز حامل، غلظت سوسپانسیون، ترکیب درصد کامپوزیت­ها، مساحت لایه­ ها، تعداد لایه ­های پوشش، فرکانس، و مقاومت بهینه بررسی شدند. در نهایت، از میان نانوژنراتورهای ساخته شده در این پژوهش، نانوژنراتور بر پایه کامپوزیت پلی وینیل کلراید/ مکسین (لایه منفی) و کامپوزیت زیستی پلی وینیل الکل/   الیاف نارگیل (??? وزنی) (لایه مثبت)، بهترین نتایج , بیشترین دوام را داشت. این نانوژنراتور چند منظوره ساخته شده از مکسین، پتانسیل بالایی در برداشت و سنجش انرژی دارد که راه جدیدی را برای استفاده همزمان از انرژی مکانیکی و نور از محیط اطراف ما هموار می­کند.