使用简单的工艺，南卡罗来纳州大学（University of South Carolina）的工程师把棉制T恤衫烤成活性碳。

    加入一层薄薄的金属导电层，就可以制成一种稳定、高性能的超级电容器。

    这些工程师设想，使用棉布进行能量储存，用于柔性电子产品，可卷曲的显示屏，以及植入式医疗设备。

    未来的T恤可具有双重功能，既能使人保持凉爽干燥，也能给手机充电。来源：南卡罗来纳大学

    有朝一日，穿上一件T恤，就意味着你也使用一个智能设备充电器。工程师们成功地把棉花转变成柔性高导电成分，这意味着它可以给设备充电。

    “在未来，你可以想象一下，我们的手机就会像一片纸，你可以卷起来。但我们需要柔性的能源设备，集成使用柔性、可伸缩的主板，”南卡罗来纳大学（University of South Carolina）机械工程教授李晓东（Xiaodong Li）说，他与博士后包里洪（Lihong Bao）领导这项开发。他们的文章2012年5月16日发表在杂志上《先进材料》（Advanced Materials）上，题为《进行纺织品能量存储采用棉T恤》（Towards Textile Energy Storage from Cotton T-Shirts）。

    李晓东知道如何创造性地使用棉T恤。2010年，他和他的同事把一件衬衫转换成轻质防弹衣，因为他们把这种面料转换成碳化硼纳米线（boron carbide nanowires）。所以，那时，他开始寻找主要材料，以制备柔性储能装置，他采用的棉T恤，是他花5美元从沃尔玛买的。

    工程师们必须使棉布高度导电，所以，他们尝试了几种“成分，”李晓东说。他把他们的实验比作是试图在家里复制餐厅的一份饭菜，但没有看到厨师的准备工作。首先，他们把棉布浸泡在氟化钠（sodium fluoride）溶液中，一个小时后取出湿材料，在预热烤炉中干燥三个小时。然后，再在更热的炉子中加热一个小时。

    在工艺完成时，棉花已变成活性炭。尽管被烘烤，烧焦的材料仍然可以折叠。接着，工程师们给它涂上一层纳米导电金属氧化锰（manganese oxide），这是最后一道工序，就制成了他们的储能装置。这种设备称为超级电容器，会比电池更迅速地响应电力需求。

    首席研究员李晓东说，他的研究小组知道，未来的防弹衣需要柔性电源。而且，因为这些科学家都在南卡罗来纳大学工作，这所大学以前曾有过很大的棉花产业，所以他们就想，“为什么不用棉T恤制作能源设备？”

    虽然别人已经在设备中使用过棉花，但是李晓东说，就他所知，他的研究小组是第一个激活棉T恤，把它制成超级电容器。他们设备的性能相当于其他碳基超级电容器，这是根据他们的测试。1000次循环后，仍然可以保留97.3％的容量。

    “这是一项非常简单的低成本工艺，是绿色的，”李晓东说。他们开始时使用可再生的植物为基础的材料，此外，他和他的研究小组估计，直接使用纺织厂的棉布，会便宜10倍，胜过用化学方法处理煤或石油，制成活性炭。

    为了使他的概念进入市场，这个工艺就需要扩大。李晓东说，下一阶段，他要寻找可能的行业合作伙伴。他也找到州政府领导，商谈使用这一工艺，促进恢复当地的纺织生产。

    雷扎·萨巴健-亚西尔（Reza Shahbazian-Yassar）是密歇根理工大学（Michigan Technological University）机械工程副教授，他的专长是使用纳米材料，进行不同形式的能量储存。他很熟悉最近《先进材料》杂志上的这篇文章。

    “这项研究的新颖之处在于，他们转换面料，使用的是简单的热处理工艺和一点化学工艺，”他说。萨巴健?亚西尔看到服装的优势，可以进行方便的储能。他补充说，在战场上的士兵可以进行军事应用。

    “当然，所面临的挑战是，提高这些纤维可以储存的能量，”他说。这种材料也要在经常折叠和拉伸后，保持出色性能。

    李晓东最近在北京做了一次演讲，他说，他设想，有朝一日，学术会议与会者都使用可以卷起来的电子海报，包括柔性电源。

    “我喜欢思考大局，”他说。“沿着这条路走下去，我们会看到，这样用棉花制成的能源设备会进入市场。我们就不会再依赖石油了。”