p Alguns eletrônicos podem dobrar, torça e estique em visores vestíveis, aplicações biomédicas e robôs soft. Embora os circuitos desses dispositivos tenham se tornado cada vez mais flexíveis, as baterias e supercapacitores que os alimentam ainda são rígidos. Agora, pesquisadores em ACS ' Nano Letras relatam um supercapacitor flexível com eletrodos feitos de carboneto de titânio enrugado - um tipo de nanomaterial MXene - que manteve sua capacidade de armazenar e liberar cargas eletrônicas após alongamento repetitivo. p Um grande desafio que a eletrônica extensível deve superar é a natureza rígida e inflexível de seus componentes de armazenamento de energia, baterias e supercapacitores. Supercapacitores que usam eletrodos feitos de carbonetos de metal de transição, carbonitretos ou nitretos, chamado MXenes, têm propriedades elétricas desejáveis ​​para dispositivos flexíveis portáteis, como carregamento e descarregamento rápido. E a maneira como os MXenes 2D podem formar nanofolhas de várias camadas fornece uma grande área de superfície para armazenamento de energia quando são usados ​​em eletrodos. Contudo, pesquisadores anteriores tiveram que incorporar polímeros e outros nanomateriais para evitar que esses tipos de eletrodos quebrem quando dobrados, o que diminui sua capacidade de armazenamento elétrico. Então, Desheng Kong e seus colegas queriam ver se a deformação de um filme MXene de carboneto de titânio puro em cristas semelhantes a acordeão manteria as propriedades elétricas do eletrodo ao mesmo tempo em que adicionaria flexibilidade e extensibilidade a um supercapacitor.

p Os pesquisadores desintegraram o pó de carboneto de titânio e alumínio em flocos com ácido fluorídrico e capturaram as camadas de nanofolhas de carboneto de titânio puro como um filme texturizado em um filtro. Em seguida, eles colocaram o filme em um pedaço de elastômero acrílico pré-esticado que tinha 800% de seu tamanho relaxado. Quando os pesquisadores lançaram o polímero, encolheu ao seu estado original, e as nanofolhas aderidas amassaram-se em rugas semelhantes a acordeão.

p Em experimentos iniciais, a equipe descobriu que o melhor eletrodo era feito de uma película de 3 µm de espessura que podia ser esticada e relaxada repetidamente sem ser danificada e sem modificar sua capacidade de armazenar uma carga elétrica. A equipe usou este material para fabricar um supercapacitor ensanduichando um eletrólito de gel de ácido polivinílico (álcool) -sulfúrico entre um par de eletrodos extensíveis de carboneto de titânio. O dispositivo tinha uma alta capacidade de energia comparável aos supercapacitores baseados em MXene desenvolvidos por outros pesquisadores, mas também tinha extensibilidade extrema de até 800% sem as nanofolhas rachando. Manteve aproximadamente 90% de sua capacidade de armazenamento de energia após ser esticado 1, 000 vezes, ou depois de ser dobrado ou torcido. Os pesquisadores afirmam que o excelente armazenamento de energia e a estabilidade elétrica de seu supercapacitor são atraentes para dispositivos de armazenamento de energia extensíveis e sistemas eletrônicos vestíveis.