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Microbaterias orgânicas: utilizando hidrogéis e moléculas redox bioinspirados

Processo: 20/03681-2
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de agosto de 2020
Situação:Interrompido
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Frank Nelson Crespilho
Beneficiário:Thiago Bertaglia
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):23/08260-3 - Eletrodos multicamada baseados em grafeno para aplicações em baterias bioinspiradas, BE.EP.DD
Assunto(s):Microbaterias   Hidrogéis   Voltametria cíclica   Espectroscopia de impedância eletroquímica   Espectroscopia vibracional   Ressonância magnética nuclear   Caracterização estrutural
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Hidrogéis | Microbateria orgânica bioinspirada | Moléculas orgânicas redox | Materiais e energia

Resumo

Dispositivos ingeríveis e implantáveis são apresentados como promissoras abordagens para o monitoramento da saúde e tratamento de enfermidades, já que fornecem informações de alta qualidade e conforto ao usuário. No entanto, as baterias utilizadas por estes, constituídas de prata ou lítio, são tóxicas e em casos de acidentes (ruptura ou vazamento) podem causar danos irreversíveis ao usuário. Neste contexto, moléculas redox orgânicas/organometálicas naturais ou bioinspiradas têm grande potencial para aplicação, uma vez que possuem baixa toxicidade, são renováveis e podem ter seu potencial eletroquímico modificado convenientemente pela inserção de grupos funcionais adequados. Assim, este projeto de doutorado direto propõe a produção de uma Microbateria Orgânica Bioinspirada (MOB) empregando-se moléculas orgânicas/organometálicas naturais ou bioinspiradas, visando obter microbaterias seguras. Propõe-se a utilização de hidrogel proveniente de fontes naturais, como polissacarídeos e peptídeos como eletrólito da MOB. Voltametria cíclica, cronoamperometria, cronopotenciometria e espectroscospia de impedância eletroquímica serão empregadas como técnicas de caracterização da MOB e a espectroscopia vibracional no infravermelho, ressonância magnética nuclear e reologia na caracterização estrutural e mecânica do hidrogel. Também, o invólucro da MOB será produzido a partir da técnica de impressão 3D, de forma que polímeros biocompatíveis e bioestáveis serão empregados. Pretende-se contribuir com estudos fundamentais dos processos eletroquímicos em hidrogéis e também com a construção de uma microbateria segura para o crescente mercado de dispositivos biomédicos inteligentes. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Revista Pesquisa FAPESP sobre a bolsa::
Del agua al hidrógeno 
Un nuevo biocatalizador puede ser más eficiente para romper la molécula de agua 
Novo biocatalisador pode ser mais eficiente na quebra da molécula de água 
Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
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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)
SEDENHO, GRAZIELA C.; NECKEL, ITAMAR T.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; PACHECO, JESSICA C.; BERTAGLIA, THIAGO; CRESPILHO, FRANK N.. Investigation of Water Splitting Reaction by a Multicopper Oxidase through X-ray Absorption Nanospectroelectrochemistry. ADVANCED ENERGY MATERIALS, v. 12, n. 47, p. 6-pg., . (19/15333-1, 20/04796-8, 18/22214-6, 21/05665-7, 20/03681-2, 19/12053-8, 20/15098-0)

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