韩国电气研究院 (KERI) 奈米混合技术研究中心研究团队，成功运用现有合成纤维制程，直接制造出「功能性纤维」，为穿戴式电子装置的发展奠定基础。

KERI利用单壁碳奈米管 (CNT)制成的高能量、轻量化纤维。碳奈米管是一种比钢铁强韧100倍，导电性与铜相当的新材料。碳奈米管中的碳原子以六角形环状结构连接，形成长圆柱形，因此也具有优异的柔韧性。特别是，碳奈米管即使少量添加也能显着提高能量密度，因此可以大幅减少电子设备中重金属铜的使用量。

然而，碳奈米管具有很强的团聚倾向，容易形成缠结结构，且难以使用有机溶剂等方法分散。因此，将碳奈米管应用於电子和电气设备领域需要高度先进和复杂的技术。

为了克服这个问题，研究团队在碳奈米管粉末中加入少量强酸和添加剂，在其表面添加与溶剂相容的「含氧官能基」。然後将混合物揉捏并在低温 (2。C) 下储存一段时间。这种方法模仿了制作面包或面条的过程，将面粉与水和添加剂混合後进行熟成，如此一来，当碳奈米管高度官能化，且表面缺陷结构较少时，可最大程度地发挥其性能。

此外，也加入了尺寸控制在 100 奈米 (nm) 左右的「氧化石墨烯」，然後遵循与传统合成纤维制造方法相同的过程，将碳奈米管浆料 (dope) 通过多个小孔纺丝，在凝固浴中形成复丝。

在此过程中，尺寸控制的氧化石墨烯增强了碳奈米管浆料的分散性，并显着减少了纺丝过程中喷嘴堵塞的情况。最後，带有含氧官能基的碳奈米管经过纺丝过程後，透过氢键结合成单股，形成像蜘蛛网一样的功能性纤维。

新的制程技术将碳奈米管纤维制成纺织超级电容器，并评估其性能，确认其具有优异的储能能力。此外，研究团队也证实带有含氧官能基的碳奈米管纤维还表现出优异的气体感测器性能，可用於检测有害气体的存在。这种功能可以广泛应用於智慧服装，例如消防员的灭火工作或国防领域。

这项研究成果已发表在由美国化学学会出版的奈米科学领域顶级 SCI 期刊 ACS Nano 上。