A. (a) Schematiskt diagram över accelererad PDA-polymerisation med nano-TiO 2 och UV, (b) SEM för PDA/TiO 2 /PtNW modifierad elektrod. B. (a) Prover av olika belagda elektroder (1 cm × 1 cm). (b) Schematiskt diagram av arbetselektroden (WE) för det elektrokemiska testet. AFM-bilder av (c) Ti/Pt, d) PDA, (e) PDA/TiO 2 , och (f) PDA/TiO 2 /PtNW, visar den förändrade trenden för RMS-råhet. Kredit:SIAT
Med snabb utveckling av smart flexibel elektronik inom bärbara och implanterbara områden, det är brådskande att förbereda biomimetiska elektrodmaterial med enkel användning, bra biokompatibilitet och låg kostnad, för att få bättre stimulering/inspelningsprestanda.
Traditionella flexibla elektroniska enheter har nackdelar med låg vidhäftning, enkel delaminering och misslyckande i tillverkningsprocessen.
Även om polymerisationsprocessen kommer att förlängas, dopamin (DA) och dess derivat är lovande för tillverkning av funktionella filmer och enheter med utmärkt konduktivitet, bioadhesion och långsiktig stabilitet.
Baserat på deras tidigare arbete med neurala gränssnitt (Electtrochia Acta, Avancerade materialgränssnitt), Prof. Wu Tianzhuns grupp från Shenzhen Institutes of Advanced Technology (SIAT) vid den kinesiska vetenskapsakademin föreslog en accelererad deponeringsprocess med hjälp av ultraviolett (UV) bestrålning med förekomsten av nanotitandioxid (nano-TiO) 2 ) för att realisera en snabb och stabil syntes av polydopamin (PDA) filmer.
Forskarna föreslog också deponeringsprocess in situ av nanostrukturerade beläggningar som platina nanotråd (PtNW) på PDA -limskikt för bättre elektrisk prestanda.
Denna metod reducerade tiden för PDA-polymerisationsprocessen till mindre än 1 timme. Det ökade också platina (Pt) kelateringshastigheten med PDA ( <1h) vid rumstemperatur, vilket var mer än 10 gånger snabbare än den traditionella fotooxidationsmetoden.
Jämfört med elektroder av samma storlek baserat på Ti/Pt-förstoftning, impedansen för den föreslagna PDA/TiO 2 /PtNW-belagd elektrod reducerades med 99,74 %.
En extremt hög lagringskapacitet för katodladdning (CSCc) observerades också, vilket var cirka 106,5 och 1,6 gånger högre än för Ti/Pt- och PDA/PtNW -elektroder, respektive.
Dessutom, PDA/TiO 2 /PtNW-elektroder visade signifikanta fotoströmpolarisationssvar med en stabil ström på -136,1 μA, uppvisar utmärkt laddningsöverföring och UV-absorptionskapacitet.
Denna co-deposition-metod har visat potential att påskynda polymerisationsprocessen och förbättra den elektriska prestandan för flexibla elektroder med låg kostnad.
Detta arbete ger en ny idé för framställning av flexibla elektroder och kan användas i stor utsträckning i praktiska tillämpningar som neurala implantat, biosensorer, läkemedelsbärare och fotoelektriska elektrodmaterial.
Studien, med titeln "Snabb polymerisering av polydopamin baserat på titandioxid för högpresterande flexibla elektroder, " publicerades i ACS tillämpade material och gränssnitt .
