Estudo dos mecanismos de transporte elétrico em nanocompósitos piezorresistivos para uso em pele artificial e biossensores

• Processo: 15/23890-7
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2016
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Andrés Vercik
• Beneficiário: Andrés Vercik
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Eliana Cristina da Silva Rigo ; Luci Cristina de Oliveira Vercik
• Assunto(s): Técnicas biossensoriais Nanotubos de carbono Transporte eletrônico Grafenos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: biossensores | Compósitos Polímeros | Grafeno | nanotubos de carbono | Pele artificial eletrônica | transporte eletrônico | Propriedades elétricas de filmes

Resumo

A pele é o maior órgão do corpo humano e, além de proteger o organismo impondo uma barreira entre corpo e o ambiente, também funciona como interfase de comunicação com o mundo externo por meio de suas capacidades de percepção de diferentes estímulos como toque, calor e frio, dor, etc. Portanto, a procura de materiais que permitam restaurar todas estas funcionalidades, e em particular as sensoriais, em casos de danos das terminações nervosas ou perda de membros é de extrema importância, não apenas para a bioengenharia e biomedicina, mas também para outras áreas, como a robótica, a eletrônica vestível e os biossensores, que podem ser beneficiadas pelo desenvolvimento de novos materiais inteligentes. O objetivo deste projeto é estudar os mecanismos de transporte elétrico em nanocompósitos piezorresistivos, que são uma das componentes fundamentais para o desenvolvimento de pele eletrônica artificial. O princípio de operação de estes materiais é ainda controverso. Apesar de a condução por tunelamento quântico ser apontada como o mecanismo dominante, as diversas teorias que descrevem este comportamento não conseguem explicar sérias inconsistências nos modelos existentes, como por exemplo, as diferentes dependências do efeito piezorresistivo com a temperatura para diferentes nanoestruturas (nanotubos de carbono, grafeno, etc.) utilizadas como carga nos compósitos. Esta pesquisa será realizada utilizando uma nova metodologia para análise da espectroscopia de corrente-tensão desenvolvida em projeto anterior. Pretende-se explorar diferentes geometrias e topografias dos materiais utilizados, que poderiam amplificar o efeito piezorresistivo (piezorresistividade gigante), assim como a incorporação de biossensores na pele artificial extrapolando a capacidade sensorial da pele natural. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

VERCIK, ANDRES. Harmonic Analysis of the Nonlinear Response of Graphene Oxide-Based Memristors. IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES, v. 68, n. 10, p. 4938-4943, OCT 2021. (15/23890-7)

VERCIK, A.; VERCIK, L. C. O.; BUENO, G.. Analysis of hysteresis and transport regimes using the normalized differential conductance in hybrid inorganic/organic nanocomposites. Journal of Applied Physics, v. 125, n. 2, JAN 14 2019. (15/23890-7)

VERCIK, ANDRES; VERCIK, LUCI CRISTINA DE OLIVEIRA. Modelling the switching effect in graphene oxide-based memristors. Semiconductor Science and Technology, v. 35, n. 5, MAY 2020. (15/23890-7)