La velocità dell'innovazione nel campo della bioelettronica e dei sensori critici riceve un nuovo impulso con la presentazione di una tecnica semplice e rapida per la prototipazione rapida dei dispositivi.
Un gruppo di ricerca del KTH Royal Institute of Technology e dell’Università di Stoccolma ha segnalato un modo semplice per fabbricare transistor elettrochimici utilizzando una micro stampante 3D Nanoscribe standard. Senza ambienti sterili, solventi o sostanze chimiche, i ricercatori hanno dimostrato che le microstampanti 3D potrebbero essere trasformate in polimeri semiconduttori, conduttori e isolanti con stampa laser e micromodelli.
Anna Herland, professoressa di micro e nanosistemi al KTH, afferma che la stampa di questi polimeri è un passo fondamentale nella prototipazione di nuovi tipi di transistor elettrochimici per impianti medici, dispositivi elettronici indossabili e biosensori.
La tecnica potrebbe sostituire processi dispendiosi in termini di tempo che richiedono un costoso ambiente di camera bianca. Né coinvolgerebbe solventi e bagni di sviluppo che hanno un impatto ambientale negativo, afferma la coautrice dello studio Erica Zeglio, ricercatrice di facoltà presso Digital Futures, un centro di ricerca gestito congiuntamente dal KTH Royal Institute of Technology e dall'Università di Stoccolma.
"I metodi attuali si basano su pratiche di camera bianca costose e insostenibili", afferma Zeglio. "Il metodo che abbiamo proposto qui no."
I polimeri sono componenti fondamentali di molti dispositivi elettronici bioelettronici e flessibili. Le applicazioni sono diverse, compreso il monitoraggio di tessuti e cellule viventi e la diagnosi di malattie nei test presso il punto di cura.
"La prototipazione rapida di questi dispositivi è dispendiosa in termini di tempo e denaro", afferma Herland. "Ostacola l'adozione diffusa delle tecnologie bioelettroniche."
Utilizzando impulsi laser ultraveloci, il nuovo metodo crea possibilità per la prototipazione rapida e il ridimensionamento di dispositivi su microscala per la bioelettronica, afferma il coautore e professore del KTH Frank Niklaus. Il metodo potrebbe essere utilizzato anche per la creazione di modelli di altri dispositivi elettronici morbidi, afferma. Il team ha applicato il nuovo metodo per fabbricare inverter complementari e sensori enzimatici del glucosio.
Herland afferma che il metodo potrebbe far avanzare la ricerca sui dispositivi bioelettronici e ridurre notevolmente i tempi di immissione sul mercato.
"Ciò crea anche la possibilità di sostituire alcuni dei componenti attuali con alternative più economiche e sostenibili", afferma.
I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Advanced Science.
Ulteriori informazioni: Alessandro Enrico et al, Micropatterning laser diretto senza camere bianche di polimeri per transistor elettrochimici organici in circuiti logici e biosensori di glucosio, Scienza avanzata (2024). DOI:10.1002/advs.202307042
Fornito da KTH Royal Institute of Technology
