Influência de agentes entrecruzantes na condutividade iônica e eletrônica de filmes de PEDOT:PSS para aplicação em Bioeletrônica: estaria a literatura fazendo a melhor escolha?

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Souza, Rafael Francisco Santiago de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bioelectronic; Bioeletrônica; Cross-linking agents; Eletrônica orgânica; Entrecruzante; Organic electronic; PEDOT:PSS
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-15052020-151224/

A condutividade elétrica do poli (3,4-etilenodioxietiofeno) com poliestirenosulfonato (PEDOT: PSS) depende significativamente de sua morfologia, microestrutura e número de contra íons que equilibram as cargas dopantes positivas transportadas pelas cadeias conjugadas do PEDOT. No entanto, devido à alta solubilidade em água e solventes polares em geral dos domínios de PSS, os filmes PEDOT:PSS facilmente dissolvem quando expostos a tais solventes. A fim de evitar essa dissolução, normalmente são adicionados agentes de reticulação à solução de polímero, para estabilizar o filme em estado sólido. Como consequência da adição de reticuladores, tanto a morfologia do filme quanto a condutividade iônico-eletrônica são impactadas negativamente, gerando filmes com desempenho inferior às amostras sem adição de agentes reticuladores. Neste trabalho, objetivamos analisar o comportamento dos filmes PEDOT:PSS misturados com diferentes agentes de reticulação, a saber, o 3-glicidiloxipropiltrimetoxissilano (GOPS), o 3-cloropropiltrimetoxissilano (Cloro), o 3-Trimetoxisilil-Propil-Metacrilato (Trime) e o Viniltrimetoxisilano (Vinil). A condutividade elétrica foi avaliada por meio de medidas de quatro pontas, revelando que o filme PEDOT: PSS reticulado com GOPS, reticulador tradicionamente utilizado em aplicações em bioeletrônica, apresenta a menor condutividade eletrônica – reduzindo a condutividade do PEDOT:PSS puro em mais de 40%. Já os demais agentes reticulantes, Cloro, Vinil e Trime, também apresentaram redução da condutividade, quando comparada ao do PEDOT:PSS puro, porém menor do que a do GOPS. Em relação ao desempenho de Transistores Eletroquímicos Orgânicos (OECTs), mostramos que os reticuladores Cloro e Vinil apresentam o maior desempenho entre os agentes analisados. Mostramos também que a capacitância volumétrica (C*) dos filmes é pouco impactada pelos reticuladores. Nosso trabalho sugere que o uso de agentes de reticulação otimizados pode melhorar o desempenho dos dispositivos condutores iônico-eletrônicos mistos PEDOT:PSS.