A. (a) Diagramma schematico della polimerizzazione accelerata di PDA con nano-TiO 2 e UV, (b) SEM di PDA/TiO 2 /PtNW elettrodo modificato. B. (a) Campioni di elettrodi rivestiti diversi (1 cm × 1 cm). (b) Schema schematico dell'elettrodo di lavoro (WE) per il test elettrochimico. Immagini AFM di (c) Ti/Pt, (d) PDA, (e) PDA/TiO 2 , e (f) PDA/TiO 2 /PtNO, che mostra l'evoluzione della tendenza della rugosità RMS. Attestazione:SIAT
Con il rapido sviluppo dell'elettronica flessibile intelligente nei campi indossabili e impiantabili, è urgente preparare materiali per elettrodi biomimetici con un'operazione semplice, buona biocompatibilità e basso costo, per ottenere migliori prestazioni di stimolazione/registrazione.
I dispositivi elettronici flessibili tradizionali presentano svantaggi di bassa adesione, facile delaminazione e fallimento nel processo di fabbricazione.
Sebbene il processo di polimerizzazione sarà prolungato, la dopamina (DA) e i suoi derivati sono promettenti per la fabbricazione di film funzionali e dispositivi con eccellente conduttività, bioadesione e stabilità a lungo termine.
Sulla base del loro precedente lavoro sulle interfacce neurali (Electrochia Acta, Interfacce materiali avanzati), Il gruppo del Prof. Wu Tianzhun degli Istituti di tecnologia avanzata di Shenzhen (SIAT) dell'Accademia cinese delle scienze ha proposto un processo di deposizione accelerata utilizzando l'irradiazione ultravioletta (UV) con l'esistenza di biossido di nanotitanio (nano-TiO 2 ) per realizzare una sintesi rapida e stabile di film di polidopamina (PDA).
I ricercatori hanno anche proposto un processo di deposizione in situ di rivestimenti nanostrutturati come il nanofilo di platino (PtNW) su uno strato adesivo PDA per migliori prestazioni elettriche.
Questo metodo ha ridotto il tempo del processo di polimerizzazione del PDA a meno di 1 h. Ha anche aumentato il tasso di chelazione del platino (Pt) con PDA ( <1h) a temperatura ambiente, che era più di 10 volte più veloce del tradizionale metodo di fotoossidazione.
Rispetto ad elettrodi della stessa dimensione basati sullo sputtering Ti/Pt, l'impedenza del PDA/TiO . proposto 2 L'elettrodo rivestito /PtNW è stato ridotto del 99,74%.
È stata inoltre osservata una capacità di immagazzinamento di carica catodica (CSCc) estremamente elevata, che era circa 106,5 e 1,6 volte superiore a quello degli elettrodi Ti/Pt e PDA/PtNW, rispettivamente.
Inoltre, PDA/TiO 2 Gli elettrodi /PtNW hanno presentato significative risposte di polarizzazione fotocorrente con una corrente stabile di -136,1 μA, mostrando eccellenti capacità di trasferimento di carica e assorbimento UV.
Questo metodo di co-deposizione ha dimostrato di poter accelerare il processo di polimerizzazione e migliorare le prestazioni elettriche per elettrodi flessibili a basso costo.
Questo lavoro fornisce una nuova idea per la preparazione di elettrodi flessibili e può essere ampiamente utilizzato in applicazioni pratiche come impianti neurali, biosensori, vettori di farmaci e materiali per elettrodi fotoelettrici.
Lo studio, intitolato "Polimerizzazione rapida della polidopamina a base di biossido di titanio per elettrodi flessibili ad alte prestazioni, " è stato pubblicato in Materiali e interfacce applicati ACS .
