Probing n-Type Conduction in Eumelanin Using Organic Electrochemical Transistors

Autor(es)

Nozella, Natan L. ; Paulin, Joao V. ; Nogueira, Gabriel L. ; Guerra, Nayrim B. ; de Oliveira, Rafael F. ; Graeff, Carlos F. O.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS APPLIED ELECTRONIC MATERIALS; v. 7, n. 8, p. 6-pg., 2025-04-03.

Resumo

Sustainability demands innovative materials and technologies to address environmental and societal needs. In this context, natural biomaterials are gaining significant attention, with eumelanin (EuM) standing out due to its biocompatibility, abundance, and distinct electronic properties. However, the conducting nature of EuM and the main carrier involved in the charge transport have been the subject of a long-standing and inconclusive debate. This work contributes to this discussion by presenting the observation of n-type conduction in EuM films employed as channel material in organic electrochemical transistors (OECTs). The device current is modulated based on strong ionic electronic coupling between electrolyte cations and the pi electron system of EuM's indole units, resulting in charge mobility of mu OECT = 0.019 +/- 0.016 cm2 V-1 s-1. Our findings provide an innovative contribution to the ongoing debate on the semiconducting properties of EuM and demonstrate a novel electronic device, highlighting the remarkable potential of EuM for sustainable electronics. (AU)

• Processo FAPESP: 21/06238-5 - Materiais 2D funcionalizados processados em solução: desenvolvimento de sensores e biossensores elétricos prototipáveis
• Beneficiário: Rafael Furlan de Oliveira
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 22/00410-3 - Obtenção e caracterização de transistores eletroquímicos orgânicos baseados em melanina
• Beneficiário: Natan Luis Nozella
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 22/10998-8 - Desenvolvimento de filmes de perovskitas e de Nb2O5 visando estabilidade das células solares de perovskitas
• Beneficiário: Gabriel Leonardo Nogueira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 21/09207-3 - Fabricação de transistores eletroquímicos a base de melanina dopada com condutividade iônica e eletrônica melhorada
• Beneficiário: Nayrim Brizuela Guerra
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado