多孔的碳可在现代电池化学组成中制造出最高效的电极，但是，美国布朗大学(Brown University)的研究人员表示，业界为此吃了一番苦头后终于学到了经验教训。他们认为应该从石墨烯氧化物(碳、氧与氢的组合)着手，然后仅需反覆搓揉石墨烯使其产生皱纹与皱摺，可让原本平坦的石墨烯薄片提高400%的性能，从而打造出电流密度更高的高效电池。
将石墨烯放在收缩片上使其产生皱纹与皱摺，可望增强石墨烯的特性(来源：Brown University)
“多代石墨烯氧化物架构可以透过特定的机械变形顺序加以编程，”布朗大学教授Robert Hurt与Ian Wong，以及博士后研究人员Po-Yen Chen及其他5位研究人员，共同在最新一期的《先进材料》(Advanced Materials)期刊中发表这项研究成果。
据研究人员介绍，“每一种新的变形导致由现有较小图型的特性组合逐渐放大，显示其具有‘结构性’记忆。”研究结果表明，这些多级的架构是超疏水的，能够像电化学电极一样展现卓越的功能。”
“在抓皱石墨烯氧化物后，可使其具有高度的伸缩性、灵活性且不会断裂，”Wong表示，“同时还能保持良好的导电性。这样的功能可用于能感测并回应外来刺激的多功能穿戴式装置， 例如化学侦测等。”
经由“编程”与“记忆”，布朗大学的研究人员认为，皱纹与皱摺可加以控制，在制造环境重覆进行。事实上，研究人员们已经建立一个可重覆步骤的参考目录了，能够显示如何经由编程一连串的皱纹与皱摺步骤，为每一种想要的结果实现“记忆”。
为了精确地控制皱纹与皱摺，布朗大学的研究人员在Shrinky Dinks收缩膜上沈积石墨烯——Shrinky Dinks是一种能经加热收缩所预期量的聚合物。接着在将这种聚合物溶解掉后，即可留下满是皱纹与皱褶的石墨烯。重复这一过程，直到以编程配方达到理想的结果为止，研究人员得以重复达到相同的结果，从而为制造商开启了制造更优质电极的全新途径。
在研究人员们还尝试不同的配置，例如在揉皱与褶皱以前，试着夹紧一侧或薄膜另一端，探索如何以水平或垂直的不同方向控制这一过程，以便在出现皱褶以前产生平行绉纹等。利用他们所谓的“多代”途径，研究人员们建立了一些配方目录，可使电极收缩到较原有尺寸更紧密40倍的大小。
研发人员们已经发表了“结构的分类学”(taxonomy of structures)目录。下一步，研究人员们计划将这项技术尝试用于各种不同的材料上。
以不同顺序收缩的各种模式产生不同类型的结构(来源：Brown University)
其他共同进行这项研究的人员还包括Jaskiranjeet Sodhi、Yang Qiu、Thomas Valentin、Ruben Spitz Steinberg以及Zhongying Wang等人。
