Pesquisadores do Laboratório de Eletrônica Orgânica, Linköping University, desenvolveram os primeiros circuitos lógicos eletroquímicos complementares do mundo que podem funcionar de forma estável por longos períodos na água. Este é um avanço altamente significativo no desenvolvimento da bioeletrônica.

Os primeiros transistores eletroquímicos orgânicos para impressão foram apresentados por pesquisadores da LiU já em 2002, e a pesquisa desde então progrediu rapidamente. Vários componentes eletrônicos orgânicos, como diodos emissores de luz e telas eletrocrômicas, já estão disponíveis comercialmente.

O material mais comumente usado é PEDOT:PSS, que é um material do tipo p em que os portadores de carga são orifícios. A fim de construir componentes eletrônicos eficazes, um material complementar, tipo n, É necessário, em que os portadores de carga são elétrons. Tem sido difícil encontrar um material polimérico suficientemente estável que possa operar em meio aquoso e no qual as longas cadeias poliméricas possam sustentar alta corrente quando o material é dopado.

Em um artigo em Materiais avançados , Simone Fabiano e colegas apresentaram resultados de um material condutor tipo n em que a estrutura em escada do backbone do polímero favorece a estabilidade ambiente e alta corrente quando dopado. Um exemplo é o BBL, poli (benzimidazobenzofenantrolina), um material freqüentemente usado em pesquisas com células solares.

A pesquisadora de pós-doutorado Hengda Sun encontrou um método para criar filmes espessos do material. Quanto mais espesso o filme, quanto maior a condutividade. "Usamos o revestimento por spray para produzir filmes de até 200 nm de espessura. Eles podem atingir condutividades extremamente altas, "diz Simone Fabiano.

O método também pode ser usado com sucesso junto com eletrônicos impressos em grandes superfícies, e Hengda Sun também mostrou que os circuitos funcionam por longos períodos, tanto na presença de oxigênio como de água.

"À primeira vista, isso pode parecer um pequeno avanço em um campo especializado, mas o que é ótimo nisso é que tem consequências importantes para muitas aplicações. Agora podemos construir circuitos lógicos complementares - inversores, sensores e outros componentes - que funcionam em ambientes úmidos, "diz Simone Fabiano.

"Os resistores são necessários em circuitos lógicos baseados exclusivamente em transistores eletroquímicos do tipo p. Eles são bastante volumosos, e isso limita as aplicações que podem ser alcançadas. Com um material tipo n em nossa caixa de ferramentas, podemos produzir circuitos complementares que ocupam o espaço disponível com muito mais eficiência, uma vez que os resistores não são mais necessários nos circuitos lógicos, "diz Magnus Berggren, professor de eletrônica orgânica e chefe do Laboratório de Eletrônica Orgânica.

As aplicações dos componentes orgânicos incluem circuitos lógicos que podem ser impressos em tecido ou papel, vários tipos de sensores baratos, monitores não rígidos e flexíveis, e - não menos importante - o enorme campo da bioeletrônica. Os polímeros que conduzem íons e elétrons são a ponte necessária entre os sistemas condutores de íons no corpo e os componentes eletrônicos dos sensores, por exemplo.