穿得少也不怕冷了，可伸縮超級電容器讓衣服自帶加熱功能

追求時尚與寒冷的天氣向來就比較矛盾，很多女孩子爲了在冬天裏追求美麗，不得不忍受寒冷的侵襲，甚至冒着感冒的危險，只穿着較少的衣物。可是，最近的一個發明，會讓你冬天裏不會變得臃腫，在穿得少的情況下還能保持溫暖和時尚。

杜克大學和密歇根州立大學的研究人員已經設計出一種新型超級電容器，即使被拉伸到原來的8倍大小，它也能保持完全的功能。它不會因反覆拉伸而出現任何磨損，在10000次充放電循環後僅損失能量性能的幾個百分點。

很多對科技不熟悉的人會問，什麼是超級電容器呢？其實它就像電池一樣能夠儲存能量，但和電池有一些重要的區別。與通過化學反應產生電荷的電池不同（手電筒裏的乾電池），這種超級電容器不能自己產生的電能，必須從外部充電。

說白了，超級電容器是一個獨立於電源、可伸縮、靈活的電子系統的一部分，應用於可穿戴電子或生物醫學設備等領域。超級電容器能夠在短時間內大量放電，而不是通過長時間緩慢的細流。它們的充放電速度也比電池快得多，比可充電電池能承受更多的充放電循環。這使得它們非常適合於短時間、高功率的應用，例如在相機中設置閃光燈或在立體聲中設置放大器。

“我們的目標是開發出能夠在拉伸、扭曲或彎曲等機械變形中生存而不喪失性能的創新設備，”微軟大學軟機械和電子實驗室主任曹說。但是，如果可伸縮電子設備的電源不可伸縮，那麼整個設備系統將被限制爲不可伸縮。

這種超級電容器會不會漏電呢？這種擔心是非常必要的，在我們的生活中，北方冬天取暖用的電熱毯傷人着火的例子非常多，因此大多數超級電容器和電路板上的任何其他元件一樣堅硬易碎，這就是爲什麼格拉斯花了多年時間研究一種可伸縮的版本。

爲了製造可伸縮的超級電容器，格拉斯和他的研究團隊首先在硅片上種植了一片碳納米管森林——一片直徑只有15納米、高達20-30微米的數百萬納米管。大約是最小細菌的寬度和它感染的動物細胞的高度。

研究人員隨後在碳納米管森林的頂部覆蓋了一層金納米薄膜。就像一種集電器，它將器件的電阻降低了一個數量級，這使得器件的充放電速度更快，然後放鬆凝膠填充電極，使預應變釋放，使其收縮到原來尺寸的四分之一。

“皺縮大大增加了小空間的可用表面積，從而增加了它所能容納的電荷量，”格拉斯解釋說如果我們有世界上所有的工作空間，一個平坦的表面將工作得很好。但是，如果我們想要一個可以在實際設備中使用的超級電容器，我們需要使它儘可能小。”

超級電容器不僅僅適用於穿戴設備。可伸縮超級電容器可以自行爲一些未來的設備供電，也可以與其他組件結合，以克服工程上的挑戰。例如，超級電容器可以在幾秒鐘內充電，然後緩慢地給作爲設備主要能源的電池充電。這種方法已經被用於混合動力汽車的再生制動，在混合動力汽車中，能量的產生速度比儲存速度要快。超級電容器提高了整個系統的效率。或者正如日本已經證明的那樣，超級電容器可以爲城市通勤巴士提供動力，在每一站上下乘客所需的短時間內完成完全充電。