ontrolled Incorporation of Silver Nanoparticles into Layer-by-Layer Polymer Films for Reusable Electronic Tongue

Autor(es)

Hensel, Rafael C. ^[1] ; Braunger, Maria L. ^[1] ; Oliveira, Bruno ^[1] ; Shimizu, Flavio M. ^[1] ; Oliveira, Jr., Osvaldo N. ^[2] ; Hillenkamp, Matthias ^{[1, 3]} ; Riul, Jr., Antonio ^[1] ; Rodrigues, Varlei ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Campinas UNICAMP, Gleb Wataghin Inst Phys IFGW, Dept Appl Phys, BR-13083859 Campinas, SP - Brazil

^[2] Univ Sao Paulo, Sao Carlos Inst Phys, BR-13560970 Sao Carlos, SP - Brazil

^[3] Univ Lyon, Univ Claude Bernard Lyon 1, Inst Light & Matter, CNRS, UMR5306, F-69622 Villeurbanne - France

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS APPLIED NANO MATERIALS; v. 4, n. 12, p. 14231-14240, DEC 24 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The incorporation of metallic nanoparticles in sensors and biosensors normally enhances performance, but fabricating reproducible sensing units is still an issue owing to the poor control of their electrical properties. In this article, we exploit the controlled deposition of silver nanoparticles (NP) preformed in a gas phase into layer-by-layer (LbL) films of poly(allylamine hydrochloride) (PAH) and poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) (PAH/PSS) assembled on gold interdigitated electrodes (IDEs). In situ impedance measurements during NP deposition allowed monitoring of the electrical response evolution, and reproducible sensing units could be made with tailored characteristics by varying the deposition time. In proof-of-principle experiments, we employed an array with four sensing units in an electronic tongue (e-tongue), which was capable of distinguishing basic flavors of the human palate and diverse commercial umami-based flavor enhancers. Using statistical analysis methods, it was possible to identify ways to optimize the e-tongue performance, thus confirming the possibility to explore controlled changes in electrical response via nanoparticle incorporation. It is worth noting that the methodology can be extended to produce other polymer-metallic NP composites and modify the electrical behavior of films in a controlled, reproducible manner, opening the way for enhanced optoelectronic devices, not limited to sensors or biosensors. (AU)

• Processo FAPESP: 15/14836-9 - Aplicação da tecnologia de impressão 3D para desenvolvimentos microfluídicos
• Beneficiário: Maria Luisa Braunger Fier
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/03691-7 - Fabricação de dispositivos microfluídicos visando aplicações em agricultura de precisão e bioenergia
• Beneficiário: Antonio Riul Júnior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
• Processo FAPESP: 16/12807-4 - Camadas de polímero com incorporação de nanopartículas metálicas: plataforma para construção de bio(sensores)
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisador Visitante - Internacional
• Processo FAPESP: 07/01722-9 - Desenvolvimento de uma fonte de nano-agregados metálicos selecionados em massa
• Beneficiário: Varlei Rodrigues
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 18/22214-6 - Rumo à convergência de tecnologias: de sensores e biossensores à visualização de informação e aprendizado de máquina para análise de dados em diagnóstico clínico
• Beneficiário: Osvaldo Novais de Oliveira Junior
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático