Les actionneurs capables de convertir divers stimuli environnementaux en travail mécanique ont révélé un grand potentiel pour le développement d'appareils intelligents tels que des robots mous, systèmes micro-électromécaniques (MEMS), et les systèmes automatiques de laboratoire sur puce. Généralement, Les structures bicouches sont largement utilisées pour la conception et la fabrication d'actionneurs sensibles aux stimuli. Dans la dernière décennie, poursuivre une déformation rapide et à grande échelle, de grands efforts ont été consacrés au développement de nouveaux matériaux intelligents. À ce jour, divers matériaux/structures de réponse aux stimuli ont été développés et utilisés avec succès pour les actionneurs bimorphes.

Récemment, Le graphène et l'oxyde de graphène (GO) qui possèdent une série de propriétés physiques/chimiques exceptionnelles sont devenus un nouveau type de matériau intelligent pour la conception d'actionneurs. Divers actionneurs bimorphes à base de graphène ont été rapportés avec succès. Cependant, ces actionneurs ne sont capables que d'une simple déformation, comme la flexion. Au meilleur de notre connaissance, moins d'attention a été portée au contrôle affiné de leur déformation. Malgré certains travaux antérieurs qui ont signalé que la direction de flexion peut être contrôlée par la couche contrainte à motifs, leur déformation est passivement limitée en raison de la résistance mécanique anisotrope. Actuellement, le développement d'actionneurs bimorphes qui permettent une déformation active et programmable reste une tâche difficile.

Dans un nouvel article publié dans le journal basé à Pékin Revue scientifique nationale , des scientifiques de l'Université Jilin et de l'Université Tsinghua présentent un essaim d'actionneurs de graphène à auto-guérison qui permet une déformation 3D programmable en intégrant des matrices de motifs SU-8 avec GO. Contrairement aux travaux publiés précédemment, l'essaim d'actionneur peut réaliser une déformation active et programmable sous l'action de l'humidité. Ici, les réseaux de motifs SU-8 peuvent être fabriqués dans toutes les structures souhaitées, dans lequel un motif SU-8 individuel peut être considéré comme une couche inerte. En combinaison avec la couche inférieure GO, chaque structure SU-8 peut former un actionneur bimorphe individuel et se déformer activement sous stimulation.

À cet égard, ces réseaux bicouche SU-8/GO peuvent être considérés comme un essaim d'actionneurs (actionneur-1, actionneur-2, et actionneur-n). Sous stimulation externe, chaque actionneur se déforme individuellement, et la déformation de l'ensemble de la structure est le couplage et la coordination collectifs de l'essaim d'actionneurs. Par conséquent, en contrôlant la taille, forme et orientation des motifs SU-8, des déformations plus complexes peuvent être programmées. Ce travail démontre une nouvelle façon de programmer la déformation d'actionneurs bicouches, étendre les capacités des actionneurs bimorphes existants pour des applications dans divers appareils intelligents.