Obtenção e caracterização de transistores eletroquímicos orgânicos baseados em melanina

• Processo: 22/00410-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2022
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada
• Pesquisador responsável: Carlos Frederico de Oliveira Graeff
• Beneficiário: Natan Luis Nozella
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/03495-8 - Sistemas de spiking neuromórficos baseados em transistores Melanina/PEDOT:PSS, BE.EP.DD
• Assunto(s): Transistores Bioeletrônica Polímeros condutores Melaninas Espectroscopia de impedância Impedância elétrica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Bioeletrônica | Melanina | polímeros condutores | Transistores Eletroquímicos Orgânicos | Transistores Eletroquímicos Orgânicos

Resumo

O presente projeto visa a obtenção e caracterização de transistores eletroquímicos orgânicos (OECTs) a partir de melanina sintética em combinação com materiais condutores. O OECT é um dispositivo capaz de modular a corrente de um canal semicondutor através da mudança no estado de dopagem do mesmo por meio da injeção de íons controlada por um gate. O dispositivo desperta grande interesse devido sua capacidade em emular processos neurais e potencial revolução nos métodos atuais de processamento e armazenamento de dados. A utilização da melanina nos OECTs desperta grande interesse devido a biocompatibilidade e boa permeabilidade iônica, no entanto a melanina sintética tem baixa condutividade eletrônica. Para melhorar a condutividade eletrônica da melanina utilizaremos materiais como a polianilina (PANI), PPy, rGO e MXenes. Combinaremos assim a boa permeabilidade iônica da melanina com as boas propriedades elétricas do polímero condutor buscando com isso obter OECTs com alto valor do produto µC*. Melaninas com diferentes funcionalizações, sintetizadas por diferentes processos serão combinadas com os condutores formando blendas ou compósitos para utilização como camada ativa dos OECTs. Os OECTs serão caracterizados eletricamente, por métodos DC (curvas características e de transferência) e por espectroscopia de impedância elétrica. Por fim, a estabilidade dos dispositivos será testada utilizando medidas de estresse elétrico. (AU)

Publicações científicas

(5)

(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)

NOZELLA, NATAN L.; PAULIN, JOAO V.; NOGUEIRA, GABRIEL L.; GUERRA, NAYRIM B.; DE OLIVEIRA, RAFAEL F.; GRAEFF, CARLOS F. O.. Probing n-Type Conduction in Eumelanin Using Organic Electrochemical Transistors. ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS, v. 7, n. 8, p. 6-pg., 2025-04-03. (21/06238-5, 22/00410-3, 22/10998-8, 13/07296-2, 21/09207-3)

NOZELLA, NATAN LUIS; LIMA, JOAO VICTOR MORAIS; DE OLIVEIRA, RAFAEL FURLAN; GRAEFF, CARLOS FREDERICO DE OLIVEIRA. Melanin/PEDOT:PSS blend as organic mixed ionic electronic conductor (OMIEC) for sustainable electronics. MATERIALS ADVANCES, v. N/A, p. 12-pg., 2023-09-13. (22/00410-3, 21/03379-7, 13/07296-2, 20/12356-8, 21/06238-5)

GUERRA, NAYRIM BRIZUELA; LIMA, JOAO VICTOR MORAIS; NOZELLA, NATAN LUIS; BORATTO, MIGUEL HENRIQUE; PAULIN, JOAO VITOR; GRAEFF, CARLOS FREDERICO DE OLIVEIRA. Electrochemical Doping Effect on the Conductivity of Melanin-Inspired Materials. ACS APPLIED BIO MATERIALS, v. 7, n. 4, p. 11-pg., 2024-03-11. (20/15869-6, 21/09207-3, 13/07296-2, 22/00410-3, 21/03379-7, 17/20809-0, 20/04721-8)

NOZELLA, NATAN L.; SELMI, GUILHERME S.; GUERRA, NAYRIM B.; PITON, MARCELO R.; GRAEFF, CARLOS F. O.; DE OLIVEIRA, RAFAEL F.. Melanin/PEDOT:PSS organic synaptic transistors: a step towards sustainable neuromorphic applications. NEUROMORPHIC COMPUTING AND ENGINEERING, v. 5, n. 1, p. 8-pg., 2025-03-01. (22/00410-3, 13/07296-2, 21/06238-5, 21/09207-3)

GUERRA, NAYRIM BRIZUELA; LIMA, JOAO VICTOR MORAIS; PAULIN, JOAO VITOR; NOZELLA, NATAN LUIZ; BORATTO, MIGUEL HENRIQUE; NOGUEIRA, GABRIEL LEONARDO; BUFON, CARLOS CESAR BOF; GRAEFF, CARLOS FREDERICO DE OLIVEIRA. Electrochemical behavior of non-functionalized and sulfonated melanins at different pH values. Polymer International, v. 73, n. 11, p. 9-pg., 2024-07-12. (20/15869-6, 17/20809-0, 22/00410-3, 21/09207-3, 20/04721-8, 21/03379-7, 14/25979-2)