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    • Actionneurs électrochimiques à base de nanofeuillets de disulfure de molybdène métallique

    Titre Actionneurs électrochimiques à base de nanofeuillets de disulfure de molybdène métallique
    Auteurs Muharrem Acerce,E. Koray Akdoğan,Manish Chhowalla
    Journal Nature
    Date 08/30/2017
    DOI 10.1038/nature23668
    Introduction Les actionneurs, qui convertissent l'énergie électrique en mouvement mécanique, sont des composants essentiels de nombreux systèmes électromécaniques et de la robotique. Leurs applications vont des cathéters orientables et des ailes d'avion adaptatives aux éoliennes réduisant la traînée. Ces systèmes d'actionnement peuvent fonctionner grâce à divers mécanismes, notamment des changements thermiques, des interactions avec des solvants ou des processus électrochimiques, comme on le voit dans les électrodes de nanotubes de carbone, de graphite, de polymères et de métaux. Ce travail présente le développement de films d'électrodes à partir de nanofeuillets de disulfure de molybdène métallique bidimensionnel (MoS2) exfoliés chimiquement et ré-encollés sur de minces substrats en plastique. Ces films présentent une expansion et une contraction dynamiques, générant des forces mécaniques importantes. Ils peuvent soulever des charges dépassant 150 fois leur propre poids sur plusieurs millimètres et supporter des centaines de cycles opérationnels. Les films de MoS2 atteignent des contraintes mécaniques d'environ 17 mégapascals, dépassant le muscle de mammifère (0,3 mégapascal) et se rapprochant des actionneurs piézoélectriques en céramique (40 mégapascals), avec des déformations d'environ 0,6 pour cent à des fréquences allant jusqu'à 1 hertz. Cette performance d'actionnement impressionnante est due à la conductivité électrique élevée de la phase métallique 1T des nanofeuillets de MoS2, au module élastique des couches de MoS2 ré-empilées (2 à 4 gigapascals) et à la diffusion efficace des protons à l'intérieur des couches de nanofeuillets. Ces résultats ouvrent la voie à des actionneurs électrochimiques avancés adaptés à des applications à forte contrainte et à haute fréquence.
    Citation Muharrem Acerce, E. Koray Akdoğan et Manish Chhowalla. Actionneurs électrochimiques à base de feuilles de disulfure de molybdène métallique. Nature. 2017. DOI : 10.1038/nature23668
    Élément Molybdène (Mo) , Soufre (S) , Carbone (C) , Hydrogène (H)
    Matériaux Composés chimiques , Métaux et alliages
    Thèmes Matériaux intelligents et fonctionnels
    L'industrie Aérospatiale , Dispositifs médicaux , Électronique , Recherche et laboratoire
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