Twistron紗線本質上是一種不需要外加電源的電容器，它由很多根碳納米管紡成，單根碳納米管是直徑為人頭發絲直徑萬分之一的中空圓柱體。為了提高紗線的彈性，研究人員不斷提高紗線的捻度，從而使得紗線呈類似彈簧的螺旋結構。

 

論文通訊作者、美國德克薩斯大學達拉斯分校納米科技研究所教授雷·鮑曼（Ray Baughman）表示，Twistron紗線除了自身獨特的構造，還需要電解質的幫助，必須浸泡或涂上諸如鹽水的離子導電材料。隨后，這些電解質中的離子會自動滲入到紗線中，當紗線被拉伸或扭轉時，紗線上的電荷彼此靠近，電壓增高，從而產生電能。

 

在實驗室里，研究人員測試了一根重量小于家蠅的Twistron紗線。結果發現，每次被拉伸后，紗線產生的電能可以點亮一個小型LED。據介紹，卷曲的twistron紗線當以每秒30次的頻率拉伸時，可產生250瓦每千克（紗線重量）的峰值電功率。

 

有趣的是，3年前，雷·鮑曼曾用聚乙烯和尼龍制成聚合物人工肌肉，其收縮力是同尺寸天然肌肉的100倍。這種聚合物肌肉在受熱和冷凍時會收縮和伸長，于是，研究人員將一根Twistron紗線和之相連，測試Twistron是不是能從環境中采集廢熱。實驗結果表明，Twistron的確可以將人工肌肉的機械能轉化為電能。

 

鮑曼團隊對Twistron的應用場景很樂觀，它或許可以為電子紡織品供電，也可以放置在海水中，將海浪的機械力采集為電能。在實驗室，研究人員將Twistron縫進了上衣，測試發現，在人體正常呼吸時，隨著胸腔的起伏，紗線被拉伸并產生電信號。與此前文獻報道的其他可織布發電纖維相比，單位重量的twistron紗線能提供高于它們一百倍以上的發電功率。

 

在海水中的實驗也展現了Twistron的應用潛力。在韓國東部海域中，研究人員測試了Twistron在海水中發電的可行性。他們將一根長10厘米、重1毫克的紗線，連接在一只氣球和一塊靜置在海床上的沉子之間。有海浪時，氣球會發生沉浮，最高可使紗線達到25%的伸長率。

 

鮑曼認為Twistron紗線可從海浪中獲取巨大的能量，他說，基于目前實現的平均輸出功率，只需要31毫克的Twistron紗線就可以在100米半徑范圍內，提供每10秒鐘傳輸2千字節數據包所需的電能。但若要投入使用，Twistron的生產成本仍需降低。