A. (a) Diagrama esquemático de la polimerización acelerada de PDA con nano-TiO 2 y UV, (b) SEM de PDA / TiO 2 / Electrodo modificado PtNW. B. (a) Muestras de diferentes electrodos revestidos (1 cm × 1 cm). (b) Diagrama esquemático del electrodo de trabajo (WE) para la prueba electroquímica. Imágenes AFM de (c) Ti / Pt, (d) PDA, (e) PDA / TiO 2 , y (f) PDA / TiO 2 / PtNW, mostrando la tendencia cambiante de la rugosidad RMS. Crédito:SIAT
Con el rápido desarrollo de la electrónica flexible inteligente en los campos implantables y portátiles, es urgente preparar materiales de electrodos biomiméticos con una operación simple, buena biocompatibilidad y bajo costo, para obtener un mejor rendimiento de estimulación / grabación.
Los dispositivos electrónicos flexibles tradicionales tienen las desventajas de una baja adherencia, fácil delaminación y falla en el proceso de fabricación.
Aunque el proceso de polimerización se prolongará, la dopamina (DA) y sus derivados son prometedores para la fabricación de películas y dispositivos funcionales con excelente conductividad, bioadhesión y estabilidad a largo plazo.
Basado en su trabajo anterior sobre interfaces neuronales (Electrochia Acta, Interfaces de materiales avanzados), El grupo del profesor Wu Tianzhun de los Institutos de Tecnología Avanzada de Shenzhen (SIAT) de la Academia de Ciencias de China propuso un proceso de deposición acelerada mediante irradiación ultravioleta (UV) con la existencia de dióxido de nanotitanio (nano-TiO 2 ) para realizar una síntesis rápida y estable de películas de polidopamina (PDA).
Los investigadores también propusieron un proceso de deposición in situ de recubrimientos nanoestructurados como el nanoalambre de platino (PtNW) en la capa adhesiva de PDA para un mejor rendimiento eléctrico.
Este método redujo el tiempo del proceso de polimerización de PDA a menos de 1 h. También aumentó la tasa de quelación del platino (Pt) con PDA ( <1h) a temperatura ambiente, que fue más de 10 veces más rápido que el método de fotooxidación tradicional.
En comparación con electrodos del mismo tamaño basados en la pulverización catódica de Ti / Pt, la impedancia del PDA / TiO propuesto 2 / El electrodo revestido con PtNW se redujo en un 99,74%.
También se observó una capacidad de almacenamiento de carga catódica (CSCc) extremadamente alta, que era aproximadamente 106,5 y 1,6 veces mayor que la de los electrodos Ti / Pt y PDA / PtNW, respectivamente.
Además, PDA / TiO 2 / Los electrodos PtNW presentaron respuestas de polarización de fotocorriente significativas con una corriente estable de -136.1 μA, mostrando excelentes capacidades de transferencia de carga y absorción de UV.
Este método de co-deposición ha demostrado potencial para acelerar el proceso de polimerización y mejorar el rendimiento eléctrico para electrodos flexibles con bajo costo.
Este trabajo aporta una nueva idea para la preparación de electrodos flexibles y puede ser ampliamente utilizado en aplicaciones prácticas como implantes neurales, biosensores, portadores de fármacos y materiales de electrodos fotoeléctricos.
El estudio, titulado "Polimerización rápida de polidopamina basada en dióxido de titanio para electrodos flexibles de alto rendimiento, "fue publicado en Materiales e interfaces aplicados ACS .
