Nyt foreslået strategi tilbyder smart fleksibel neural elektrode med høj effektivitet

Med hurtig udvikling af smart fleksibel elektronik inden for bærbare og implanterbare områder, det haster med at fremstille biomimetiske elektrodematerialer med enkel betjening, god biokompatibilitet og lave omkostninger, for at opnå bedre stimulerings-/optagelsesydelse.

Traditionelle fleksible elektroniske enheder har ulemper ved lav vedhæftning, let delaminering og fejl i fremstillingsprocessen.

Selvom polymerisationsprocessen vil blive forlænget, dopamin (DA) og dets derivater er lovende til fremstilling af funktionelle film og enheder med fremragende ledningsevne, bioadhæsion og langtidsstabilitet.

Baseret på deres tidligere arbejde med neurale grænseflader (Electtrochia Acta, Avancerede materialegrænseflader), Prof. Wu Tianzhuns gruppe fra Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) i det kinesiske videnskabsakademi foreslog en accelereret deponeringsproces ved hjælp af ultraviolet (UV) bestråling med eksistensen af ​​nanotitandioxid (nano-TiO) ₂ ) for at realisere en hurtig og stabil syntese af polydopamin (PDA) film.

Forskerne foreslog også in situ afsætningsproces af nanostrukturerede belægninger såsom platin nanotråd (PtNW) på PDA-klæbende lag for bedre elektrisk ydeevne.

Denne metode reducerede tiden for PDA-polymerisationsprocessen til mindre end 1 time. Det øgede også platin (Pt) chelateringshastigheden med PDA ( <1h) ved stuetemperatur, hvilket var mere end 10 gange hurtigere end den traditionelle fotooxidationsmetode.

Sammenlignet med elektroder af samme størrelse baseret på Ti/Pt sputtering, impedansen af ​​den foreslåede PDA/TiO ₂ /PtNW coated elektrode blev reduceret med 99,74%.

Der blev også observeret en ekstrem høj katodisk ladningskapacitet (CSCc), som var omkring 106,5 og 1,6 gange højere end Ti/Pt- og PDA/PtNW-elektroderne, henholdsvis.

Ud over, PDA/TiO ₂ /PtNW-elektroder præsenterede signifikante fotostrømpolarisationsresponser med en stabil strøm på -136,1 μA, viser fremragende ladningsoverførsel og UV-absorptionskapacitet.

Denne co-deposition metode har vist potentiale til at fremskynde polymerisationsprocessen og forbedre den elektriske ydeevne for fleksible elektroder med lave omkostninger.

Dette arbejde giver en ny idé til klargøring af fleksible elektroder og kan bruges i vid udstrækning i praktiske applikationer såsom neurale implantater, biosensorer, lægemiddelbærere og fotoelektriske elektrodematerialer.

Studiet, med titlen "Hurtig polymerisation af polydopamin baseret på titandioxid til højtydende fleksible elektroder, " blev offentliggjort i ACS anvendte materialer og grænseflader .