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“碳納米管森林”為解決穿戴設備的電源問題提供了可能的解決方案。

新興的可穿戴設備想有所突破，就必須改進電源系統。sciencedaily.com網站5月2日報道，美國密歇根州立大學的研究人員利用褶皺化的“碳納米管森林”提供了可能的解決方案。密大軟機械與電子實驗室主任Changyong Cao等在《先進能源材料》（Advanced Energy Materials）發文稱，他們為可穿戴電子設備制造了高度可伸縮的超級電容器。新超級電容器即使被拉伸至原始尺寸的近8倍，并歷經數千次拉伸/恢復循環，也能保持良好的性能。該成果有望促進可伸縮電子系統、可植入生物醫學設備和智能包裝系統的發展。Cao說：“新超級電容器成功的關鍵在于，利用創新的方法將垂直排列的碳納米管陣列‘褶皺化’。較之于嚴格控制的平面膜形態，三維互連的‘碳納米管森林’可以更好地保持良好的導電性和穩定性。”

iwatch是普及程度最高的可穿戴設備之一。除計時等功能外，它還能與智能手機進行通信。在這個例子中就已經有兩項技術需要電池的支持了。再試想一下，燒傷患者使用的智能皮膚貼片，不僅可以自己供電，還能監測傷口愈合情況，這將是多么一舉兩得的事情。Cao等的發明正是為此服務的。

對醫療領域而言，理想的可穿戴電子產品必須能夠任意彎折，并適應復雜的、非均勻表面。在未來，研究人員還希望它們能集成到生物組織或器官中，以檢測疾病和檢測康復情況等。然而，可穿戴設備使用的電源卻成為了鬧心的問題。傳統電池組非常笨重、會發熱，還需要反復充電。這顯然是不符合研究人員預期的。

Cao首次嘗試將“褶皺化”的直型碳納米管用于可伸縮設備的儲能系統。這些碳納米管像樹冠一樣相互纏繞，形成碳納米管森林。三維互連模式下的碳納米管森林具有更高的表面積，很方便用納米顆粒進行修飾或進行其他改進。Cao說：“這是碳納米管應用設計上的突破。我們開發的‘碳納米管森林’即使沿著每個方向拉伸300%，它仍然能有效導電。”

就能量收集和存儲能力而言，Cao等設計的碳納米管森林超級電容器的性能已經優于現有大多數碳納米管基超級電容器。值得關注的是，這種超級電容器仍然有很廣闊的改進空間。例如，浸漬金屬氧化物納米顆粒可顯著提高新超級電容器的效率。