یک تیم تحقیقاتی چینی موفق شده است تا با پوشش‌دهی نخ با استفاده از نانولوله‌کربنی، پلیمر و MnO2 ابرخازن انعطاف‌پذیر تولید کند. از این رشته‌ها می‌توان برای تولید منسوجات الکترونیکی انعطاف‌پذیر استفاده کرد.
تولید ابرخازن انعطاف‌پذیر از نانولوله‌کربنی و پنبه
امروزه ادوات الکترونیکی انعطاف‌پذیر، در حال توسعه و پیشرفت قابل ملاحظه‌ای هستند. اگر تا دیروز مدارات الکترونیکی درون منسوجات قرار داده می‌شد، اکنون ترکیبات سازنده این مدارات به قدری رشد کرده‌اند که می‌توان خود آن را بافت. به زودی منسوجات الکترونیکی وارد به بازار خواهند شد؛ منسوجاتی که قادر به حس، ذخیره‌سازی و نشر باشند.
تمام این منسوجات به یک منبع تولید انرژی نیاز دارند، یک باتری که بتواند انرژی مورد نیاز آنها را تامین کند. محققان مدت‌هاست که به دنبال ساخت منسوجاتی با قابلیت ذخیره انرژی هستند. ابرخازن‌ها نقش مهمی در این میان ایفا می‌کنند؛ ادواتی که قابلیت ذخیره‌سازی انرژی را دارند.
یک تیم تحقیقاتی از آزمایشگاه ملی ووهان با همکاری محققانی از چند موسسه مختلف موفق به ساخت ابرخازن پلیمری شدند که در ساختار آن از نانولوله‌های کربنی استفاده شده‌است. نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Cable-Type Supercapacitors of Three-Dimensional Cotton Thread Based Multi-Grade Nanostructures for Wearable Energy Storage به چاپ رسیده است.
این محصول یک رشته نخ پنبه‌ای بلند است که روی آن را با نانولوله‌های کربنی پوشش‌دهی کرده‌اند. برای ساخت این محصول، محققان رشته‌های نخ پنبه‌ای را درون یک محلول جوهر حاوی نانولوله‌کربنی غوطه‌ور کردند؛ سپس این رشته‌ها در آون خشک نمودند. در نهایت رشته‌هایی با رسانایی بالا به‌دست آمد که مقاومتی کمتر از بیست اهم بر سانتیمتر داشتند. رشته‌هایی که با این روش ساده به‌دست آمده‌اند انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارند. از سوی دیگر مقدار ضخامت نانولوله‌ای که روی نخ ایجاد شده با تغییر زمان غوطه‌وری قابل کنترل است.
در یک مرحله دیگر محققان سطح این نخ را با نانوساختارهای MnO2 و فیلم پلیمری پوشش‌دهی کردند؛ این کار با استفاده از یک فرآیند ترسیب الکتروشیمیایی انجام شد. دلیل استفاده از MnO2 این است که این ماده از نظر تئوری دارای ظرفیت بالایی است (۱۳۷۰ Fg-1)، از سوی دیگر این ماده زیست سازگار، ارزان و فراوان است. ضعف اصلی این ماده، هدایت الکتریکی اندک آن است که در این پروژه با استفاده از نانولوله کربنی این مشکل مرتفع شده‌است. فیلم پلیمری نیز استحکام کل رشته را افزایش می‌دهد. نتایج نشان می‌دهد که نخ حاوی PPy-MnO2-SWCNT از استحکام مکانیکی و هدایت الکتریکی بالایی برخوردار است.
