A velocidade da inovação em bioeletrônica e sensores críticos ganha um novo impulso com o lançamento de uma técnica simples e que economiza tempo para a prototipagem rápida de dispositivos.



Uma equipe de pesquisa do KTH Royal Institute of Technology e da Universidade de Estocolmo relatou uma maneira simples de fabricar transistores eletroquímicos usando uma microimpressora 3D Nanoscribe padrão. Sem ambientes de sala limpa, solventes ou produtos químicos, os pesquisadores demonstraram que microimpressoras 3D poderiam ser hackeadas para impressão a laser e micropadrões de polímeros semicondutores, condutores e isolantes.

Anna Herland, professora de Micro e Nanossistemas na KTH, diz que a impressão desses polímeros é um passo fundamental na prototipagem de novos tipos de transistores eletroquímicos para implantes médicos, eletrônicos vestíveis e biossensores.

A técnica poderia substituir processos demorados que exigem um ambiente de sala limpa caro. Nem envolveria solventes e banhos reveladores que têm um impacto ambiental negativo, diz a coautora do estudo, Erica Zeglio, pesquisadora do Digital Futures, um centro de pesquisa operado conjuntamente pelo KTH Royal Institute of Technology e pela Universidade de Estocolmo.

“Os métodos atuais dependem de práticas caras e insustentáveis ​​de salas limpas”, diz Zeglio. "O método que propusemos aqui não."

Os polímeros são componentes essenciais de muitos dispositivos bioeletrônicos e eletrônicos flexíveis. As aplicações são diversas, incluindo monitoramento de tecidos e células vivas e diagnóstico de doenças em testes no local de atendimento.

“A prototipagem rápida desses dispositivos é demorada e cara”, diz Herland. "Isso dificulta a adoção generalizada de tecnologias bioeletrônicas."

Usando pulsos de laser ultrarrápidos, o novo método cria possibilidades para a rápida prototipagem e dimensionamento de dispositivos em microescala para bioeletrônica, diz o coautor e professor do KTH, Frank Niklaus. O método também poderia ser usado para padronizar outros dispositivos eletrônicos leves, diz ele. A equipe aplicou o novo método para fabricar inversores complementares e sensores enzimáticos de glicose.

Herland diz que o método pode avançar na pesquisa em dispositivos bioeletrônicos e reduzir significativamente o tempo de lançamento no mercado.

“Isso também cria a possibilidade de substituir alguns dos componentes atuais por alternativas mais baratas e sustentáveis”, afirma.

Os pesquisadores publicaram seus resultados na revista Advanced Science.

Mais informações: Alessandro Enrico et al, Micropadronização a laser direta sem sala limpa de polímeros para transistores eletroquímicos orgânicos em circuitos lógicos e biossensores de glicose, Ciência Avançada (2024). DOI:10.1002/advs.202307042
Fornecido pelo KTH Royal Institute of Technology