Les actionneurs sont utilisés dans une grande variété de systèmes électromécaniques et en robotique. Ils ont des applications telles que les cathéters orientables, des ailes d'avion qui s'adaptent aux conditions changeantes et des éoliennes qui réduisent la traînée, les notes d'étude.

La découverte à l'Université Rutgers-Nouveau-Brunswick a été faite par Muharrem Acerce, auteur principal de l'étude et doctorant dans le groupe de Chhowalla, avec l'aide de E. Koray Akdo?an, professeur assistant au Département de science et génie des matériaux, dit Chhowalla, auteur principal de l'étude.

Le bisulfure de molybdène, un minéral naturel, est couramment utilisé comme lubrifiant à l'état solide dans les moteurs, selon Chhowalla, qui dirige également le Rutgers Institute for Advanced Materials, Appareils et nanotechnologie. C'est un matériau stratifié comme le graphite, avec une forte liaison chimique au sein de couches minces mais une faible liaison entre les couches. Ainsi, les couches individuelles de MoS2 peuvent être facilement séparées en feuilles minces individuelles par chimie.

Les feuilles extrêmement fines, aussi appelées nanofeuillets, restent en suspension dans des solvants tels que l'eau. Les nanofeuillets peuvent être assemblées en piles en plaçant la solution sur un matériau flexible et en laissant le solvant s'évaporer. Les feuilles réempilées peuvent ensuite être utilisées comme électrodes - similaires à celles des batteries - avec une conductivité électrique élevée pour insérer et éliminer les ions. L'insertion et la suppression d'ions entraînent l'expansion et la contraction des nanofeuillets, résultant en force sur la surface. Cette force déclenche le mouvement - ou l'actionnement - du matériau souple.

Chhowalla et les membres de son groupe ont découvert que leur dispositif électrochimique à base de MoS2 avait des propriétés mécaniques telles que le stress, la contrainte et la capacité de travail qui sont extraordinaires étant donné que les électrodes sont fabriquées en empilant simplement des nanofeuilles interagissant faiblement.

« La prochaine étape consiste à passer à l'échelle et à essayer de fabriquer des actionneurs capables de déplacer de plus grandes choses, " a déclaré Chhowalla.