Estratégia recém-proposta oferece eletrodo neural flexível inteligente com alta eficiência
p A. (a) Diagrama esquemático de polimerização acelerada de PDA com nano-TiO 2 e UV, (b) SEM de PDA / TiO 2 / Eletrodo modificado PtNW. B. (a) Amostras de diferentes eletrodos revestidos (1 cm × 1 cm). (b) Diagrama esquemático do eletrodo de trabalho (WE) para o teste eletroquímico. Imagens AFM de (c) Ti / Pt, (d) PDA, (e) PDA / TiO 2 , e (f) PDA / TiO 2 / PtNW, mostrando a tendência de mudança da rugosidade RMS. Crédito:SIAT
p Com o rápido desenvolvimento de eletrônicos flexíveis inteligentes em campos vestíveis e implantáveis, é urgente preparar materiais de eletrodo biomimético com operação simples, boa biocompatibilidade e baixo custo, para obter melhor desempenho de estimulação / registro. p Dispositivos eletrônicos flexíveis tradicionais têm desvantagens de baixa adesão, fácil delaminação e falha no processo de fabricação.
p Embora o processo de polimerização seja prolongado, a dopamina (DA) e seus derivados são promissores para a fabricação de filmes funcionais e dispositivos com excelente condutividade, bioadesão e estabilidade a longo prazo.
p Com base em seu trabalho anterior em interfaces neurais (Electrochia Acta, Interfaces de materiais avançados), O grupo do Prof. Wu Tianzhun dos Institutos de Tecnologia Avançada de Shenzhen (SIAT) da Academia Chinesa de Ciências propôs um processo de deposição acelerado usando irradiação ultravioleta (UV) com a existência de dióxido de nanotitânio (nano-TiO
2 ) para realizar uma síntese rápida e estável de filmes de polidopamina (PDA).
p Os pesquisadores também propuseram o processo de deposição in situ de revestimentos nanoestruturados como o nanofio de platina (PtNW) na camada adesiva de PDA para melhor desempenho elétrico.
p Este método reduziu o tempo do processo de polimerização de PDA para menos de 1 h. Também aumentou a taxa de quelação de platina (Pt) com PDA ( <1h) à temperatura ambiente, que foi mais de 10 vezes mais rápido do que o método tradicional de foto-oxidação.
p Em comparação com eletrodos do mesmo tamanho com base na pulverização catódica Ti / Pt, a impedância do PDA / TiO proposto
2 / O eletrodo revestido com PtNW foi reduzido em 99,74%.
p Uma capacidade de armazenamento de carga catódica extremamente alta (CSCc) também foi observada, que foi cerca de 106,5 e 1,6 vezes maior do que os eletrodos Ti / Pt e PDA / PtNW, respectivamente.
p Além disso, PDA / TiO
2 / Eletrodos PtNW apresentaram respostas de polarização de fotocorrente significativas com uma corrente estável de -136,1 μA, mostrando excelentes capacidades de transferência de carga e absorção de UV.
p Este método de co-deposição tem demonstrado potencial para acelerar o processo de polimerização e melhorar o desempenho elétrico de eletrodos flexíveis com baixo custo.
p Este trabalho fornece uma nova ideia para a preparação de eletrodos flexíveis e pode ser amplamente utilizado em aplicações práticas como implantes neurais, biossensores, portadores de drogas e materiais de eletrodos fotoelétricos.
p O estudo, intitulado "Polimerização rápida de polidopamina com base no dióxido de titânio para eletrodos flexíveis de alto desempenho, "foi publicado em
Materiais e interfaces aplicados ACS .