Eletrônica

Chip que funciona dentro d'água impulsiona bioeletrônica

Redação do Site Inovação Tecnológica -  19/01/2018

Estes são os primeiros "CMOS eletroquímicos" do mundo. [Imagem: Thor Balkhed]

Bioeletrônica

Pesquisadores suecos desenvolveram os primeiros circuitos de lógica eletroquímica que podem funcionar de forma estável por longos períodos na água.

Este é um avanço altamente significativo no desenvolvimento da bioeletrônica, que promete a integração da lógica às coisas vivas usando circuitos integrados químicos.

Os primeiros transistores eletroquímicos orgânicos foram criados em 2002, e então o campo, conhecido como eletrônica orgânica, ou eletrônica de plástico, progrediu rapidamente. Vários componentes eletrônicos orgânicos, como diodos emissores de luz e monitores eletrocrômicos já estão no mercado.

O material dominante usado até agora tem sido o PEDOT:PSS, que é um semicondutor plástico tipo p (positivo), no qual os portadores de carga são lacunas. Para construir componentes eletrônicos reais, contudo, é necessário um material complementar, tipo n (negativo), no qual os portadores de carga sejam elétrons.

Contudo, tem sido difícil encontrar um material polimérico suficientemente estável, que possa operar em meio aquoso e no qual longas cadeias poliméricas possam suportar altas correntes.

Eletrônica flexível e orgânica

Hengda Sun e seus colegas da Universidade Linkoping desenvolveram uma técnica que permitiu criar filmes grossos de BBL - poli(benzimidazobenzofenantrolina) -, um material muito usado nas pesquisas com células solares de plástico. Sua característica básica é que, quanto mais espesso o filme, maior a condutividade.

Usando a técnica de revestimento por pulverização, a equipe conseguiu fabricar filmes de até 200 nanômetros de espessura, que alcançam condutividades elevadas o suficiente para aplicações práticas. Além disso, os circuitos funcionam por longos períodos, tanto na presença de oxigênio como de água.

A técnica também poderá ser usada para imprimir circuitos eletrônicos em grandes superfícies plásticas flexíveis e transparentes.

As aplicações dos componentes orgânicos incluem circuitos lógicos que podem ser impressos em tecidos ou papel, vários tipos de sensores de baixo custo, telas flexíveis e - não menos importante - para o enorme campo da bioeletrônica. Isto porque os polímeros conduzem íons e elétrons, estabelecendo a ponte necessária entre os sistemas biológicos, que funcionam com base em íons, e a eletrônica tradicional, que funciona com base em elétrons.

Bibliografia:

Complementary logic circuits based on high-performance n-type organic electrochemical transistor
Hengda Sun, Mikhail Vagin, Suhao Wang, Xavier Crispin, Robert Forchheimer, Magnus Berggren, Simone Fabiano
Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.201704916