由密西根州立大學的Changyong Cao領導的研究團隊利用特殊的列印技術和創新材料製造了可拉伸的儲能設備。該設備可用於可穿戴設備，如智能手錶，使其變得更加靈活、舒適和可靠；也可以用於智能紡織品，以監測運動員在比賽中的生命體徵；還可以用在電子皮膚上，為使用假肢的人恢復一些觸覺；甚至可以用在智能植入物上，跟蹤患者的健康狀況。
儲能設備中的一個關鍵構件是一種被稱為超級電容器的組件，它利用電化學原理像電池一樣進行充電和放電，但速度要比電池快得多。Cao的團隊開發出一種方法來製造超級電容器，它可以在不影響其電化學性能的情況下伸展到新的極限。該方法是一種所謂的4D列印，或者說是製造隨時間變化的3D結構。
該團隊使用氣溶膠噴射印表機將一種特殊配方的墨水直接沉積在可拉伸的聚合物基底上，就像噴墨印表機在紙上分配墨水一樣。以下這兩項創新，構成了可拉伸超級電容器的基礎。首先，墨水混合了導電碳材料，同時包含碳納米管和氧化石墨烯，滿足團隊所需的電化學和機械性能。第二個創新是採用了摺紙的形式，將墨水乾燥成一種皺紋圖案，就像手風琴一樣，有助於其保持伸縮性。
為了實現以上目的，研究人員拉伸了聚合物基底，並將定製墨水印在上面。當油墨固化後，研究人員釋放基底，讓它放鬆回到初始形狀，就能將印刷的薄膜摺疊成預期的圖案。
論文標題為《4D Printing of Stretchable Supercapacitors via Hybrid Composite Materials》，發表在《Advanced Materials Technologies》雜誌上。