由密歇根州立大学的ChangyongCao领导的研究团队利用特殊的打印技术和创新材料制造了可拉伸的储能设备。该设备可用于可穿戴设备，如智能手表，使其变得更加灵活、舒适和可靠；也可以用于智能纺织品，以监测运动员在比赛中的生命体征；还可以用在电子皮肤上，为使用假肢的人恢复一些触觉；甚至可以用在智能植入物上，跟踪患者的健康状况。
储能设备中的一个关键构件是一种被称为超级电容器的组件，它利用电化学原理像电池一样进行充电和放电，但速度要比电池快得多。Cao的团队开发出一种方法来制造超级电容器，它可以在不影响其电化学性能的情况下伸展到新的极限。该方法是一种所谓的4D打印，或者说是制造随时间变化的3D结构。
该团队使用气溶胶喷射打印机将一种特殊配方的墨水直接沉积在可拉伸的聚合物基底上，就像喷墨打印机在纸上分配墨水一样。以下这两项创新，构成了可拉伸超级电容器的基础。首先，墨水混合了导电碳材料，同时包含碳纳米管和氧化石墨烯，满足团队所需的电化学和机械性能。第二个创新是采用了折纸的形式，将墨水干燥成一种皱纹图案，就像手风琴一样，有助于其保持伸缩性。
为了实现以上目的，研究人员拉伸了聚合物基底，并将定制墨水印在上面。当油墨固化后，研究人员释放基底，让它放松回到初始形状，就能将印刷的薄膜折叠成预期的图案。
论文标题为《4DPrintingofStretchableSupercapacitorsviaHybridCompositeMaterials》，发表在《AdvancedMaterialsTechnologies》杂志上。
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