Processamento de nanocompósitos piezorresistivos para pele eletrônica artificial

• Processo: 16/18570-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Andrés Vercik
• Beneficiário: Lucas Yuri Pedroso Oliveira
• Instituição Sede: Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos (FZEA). Universidade de São Paulo (USP). Pirassununga , SP, Brasil
• Assunto(s): Bioengenharia Propriedades elétricas Transporte eletrônico Nanotubos de carbono Nanocompósitos Grafenos Pele artificial Técnicas biossensoriais Espectroscopia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: espectroscopia SCLC | Grafeno | nanocompósitos piezorresistivos | nanotubos de carbono | pele eletrônica | transporte eletrônico | Propriedades elétricas de filmes

Resumo

O maior órgão do corpo humano é a pele que funciona como barreira de proteção entre o organismo e o ambiente mas também como interfase de comunicação com o mundo externo por meio da percepção de diferentes estímulos como toque, temperatura, dor, etc. O desenvolvimento de novos materiais que permitam restaurar as funcionalidades 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 a robótica, a eletrônica vestível e os biossensores. 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. Apesar de a condução por tunelamento quântico ser apontada como o mecanismo dominante, o princípio de operação de estes materiais é ainda controverso. Certos comportamentos não conseguem ser totalmente explicados pelas teorias 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 no marco de um Auxílio Regular à Pesquisa vigente (Proc. FAPESP 2015/23890-7) 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.