Desenvolvimento e caracterização de células eletroquímicas baseadas em nanomembranas para aplicações em biossensoriamento

• Processo: 17/21117-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2022
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Carlos César Bof Bufon
• Beneficiário: Letícia Mariê Minatogau Ferro
• Instituição Sede: Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM). Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (Brasil). Campinas , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/25979-2 - Fabricação e caracterização de dispositivos e sistemas baseados em nanomembranas híbridas, AP.JP
• Assunto(s): Nanomembranas Célula eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Célula eletroquímica | Nanomembrana | Microfabricação; análises eletroquímicas; biossensores

Resumo

Este projeto visa o desenvolvimento de uma célula eletroquímica ultracompacta e tridimensional (3D) através de processos de microfabricação, combinando materiais com natureza e dimensionalidades distintas. A caracterização da célula se dará através de medidas eletroquímicas por voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica. O dispositivo proposto será fabricado com uma configuração semelhante à de uma célula eletroquímica convencional, cuja estrutura será composta de três eletrodos: eletrodo de referência, eletrodo de trabalho e contra eletrodo. Tais dispositivos serão fabricados e caracterizados a partir de estruturas bidimensionais (2D), em que é possível limitar a região a ser analisada, bem como através de estruturas (3D), onde o volume do analito estará confinado em uma região tubular. O desenvolvimento das células eletroquímicas compostas de três eletrodos será baseado em nanomembranas (NMs) autoenroladas através de um processo de auto-organização. Sendo um projeto bastante inovador, sem precedentes na literatura, estes dispositivos, aqui denominados de NanoMECs (do inglês, Nanomembrane-based Electrochemical Cell), representam um desafio no que tange a combinação de materiais dentro de um processo de microfabricação. Como prova de conceito, o eletrodo de trabalho será modificado individualmente com polidopamina (PDA), permitindo posterior adesão de biomoléculas, para verificar a atividade sensorial dos dispositivos fabricados.

Publicações científicas

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(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)

FERRO, LETICIA M. M.; MERCES, LEANDRO; DE CAMARGO, DAVI H. S.; BUFON, CARLOS C. B.. Ultrahigh-Gain Organic Electrochemical Transistor Chemosensors Based on Self-Curled Nanomembranes. Advanced Materials, v. 33, n. 29, JUL 2021. (14/25979-2, 13/22127-2, 14/50906-9, 18/18136-0, 17/21117-4)

MINATOGAU FERRO, LETICIA MARIE; DE BARROS, ANERISE; ZAPAROLI FALSETTI, LUIS OTAVIO; CORREA, CATIA CRISPILHO; MERCES, LEANDRO; BOF BUFON, CARLOS CESAR. Highly efficient electrochemical energy conversion in a 3D hollow microenvironment: towards on-a-chip sensor applications. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 8, n. 38, p. 11-pg., 2020-10-14. (18/18136-0, 14/50906-9, 17/21117-4, 14/25979-2)

FERRO, LETICIA M. M.; MERCES, LEANDRO; DE CAMARGO, DAVI H. S.; BUFON, CARLOS C. B.. Ultrahigh-Gain Organic Electrochemical Transistor Chemosensors Based on Self-Curled Nanomembranes. Advanced Materials, JUN 2021. (17/21117-4, 13/22127-2, 14/25979-2, 14/50906-9, 18/18136-0)

MERCES, LEANDRO; CANDIOTTO, GRAZIANI; MINATOGAU FERRO, LETICIA MARIE; DE BARROS, ANERISE; SANTOS BATISTA, CARLOS VINICIUS; NAWAZ, ALI; RIUL JR, ANTONIO; CAPAZ, RODRIGO B.; BOF BUFON, CARLOS CESAR. Reorganization Energy upon Controlled Intermolecular Charge-Transfer Reactions in Monolithically Integrated Nanodevices. SMALL, v. 17, n. 45, OCT 2021. (14/25979-2, 18/18136-0, 14/50906-9, 19/10188-3, 17/02317-2, 17/21117-4, 19/14949-9)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

FERRO, Letícia Mariê Minatogau. Electrochemical devices based on nanomembranes. 2022. Tese de Doutorado - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Química Campinas, SP.