Transistores orgânicos em arquitetura vertical com eletrodo de dreno enrolado para aplicações bioeletrônicas e neuromórficas

Resumo

O rápido progresso industrial em áreas de comunicações, saúde, automóveis, química e robótica impõe demandas crescentes no desenvolvimento de sensores portáteis, robustos, confiáveis e de baixo custo. Além disto, um dos grandes desafios do século XXI é avançar a informática em saúde, o que implica que dispositivos bioeletrônicos de alta performance para sensores e transdução de atividades elétricas de células, ou mesmo órgãos como o cérebro, são de extrema importância. Desta forma, tendo tais requisitos em vista, este projeto propõe o desenvolvimento de sensores de gás e pressão e redes sinápticas artificiais baseados em transistores orgânicos em arquitetura vertical que utilizam nanomembrana (NM) enrolada como eletrodo de dreno. A fabricação dos transistores será baseada em técnicas convencionais micro/nano-fabricação e métodos de deposição de filmes finos. A permeabilidade do eletrodo de fonte ao campo elétrico será obtida por padronização através de técnicas de micro/nano-litografia.A primeira parte do projeto será dedicada ao desenvolvimento de sensores de gás e pressão baseados em OFET verticais. O uso de NMs enroladas também apresenta uma oportunidade para interação direta entre analitos gasosos e a camada semicondutora. Essa propriedade será usada para a detecção eficaz de óxido nítrico, cuja inalação controlada foi proposta como um tratamento viável do novo coronavírus (COVID-19). A flexibilidade inerente das NMs enroladas será usada para preparar medidores de compressão com sensibilidade à pressão. Além disso, a segunda parte do projeto, o foco será dedicado ao desenvolvimento de dispositivos baseados em transistores verticais para obtenção de sistemas transdutores de íon-a-elétrons e no desenvolvimento comportamentos sinápticos artificiais.