Influencia de la reología de las pastas de impresión en el rendimiento de los sensores electroquímicos serigrafiados
Autores: Budny, Filip; Jarczewska, Marta; Walter, Piotr Aureliusz; Lepak-Kuc, Sandra; Baraniecki, Dominik; Pepowski, Andrzej; Jakubowska, Magorzata
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Influencia de la reología de las pastas de impresión en el rendimiento de los sensores electroquímicos serigrafiados
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería General
Palabras clave
Estudio
Impreso
Desechable
Electrodos voltamétricos
Aplicaciones bioanalíticas
Sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 51
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio se refiere a electrodos voltamétricos impresos y desechables para aplicaciones bioanalíticas. Se encontró que el área de superficie electroquímicamente activa de los electrodos sensoriales se relacionaba con la reología de las pastas de impresión en pantalla y los parámetros de fabricación. La respuesta de los sensores se examinó para un contenido constante de carbono en el material del electrodo y adiciones variables de surfactantes y disolventes, así como las fuerzas que afectan el proceso de impresión. Las pastas de impresión emplearon nanoplaquetas de grafeno con la adición de negro de carbono como fase funcional y varios polímeros (PMMA, TPU y otros) como matriz compuesta. Los parámetros tecnológicos examinados incluyeron: la presión y la velocidad de movimiento durante el ciclo de impresión, la densidad de malla de la pantalla, el tiempo de curado y ozonización. Las propiedades reológicas determinadas para cada pasta fueron: viscosidad estática, viscosidad cero y esfuerzo de cedencia. Para estimar los valores del área de superficie activa, los sensores se sumergieron en una solución de par de redox y se emplearon para mediciones de CV a diferentes velocidades de barrido. Finalmente, el área de superficie activa se calculó de acuerdo con la ecuación transformada de Randles-Sevcik. Los resultados se compararon con la resistencia de transferencia de electrones y la rugosidad de la superficie. Se realizó un análisis de correlación para los parámetros anteriores. Las relaciones estadísticas obtenidas permitirán el ajuste fino del rendimiento de los sensores impresos, así como el desarrollo más rápido de nuevas aplicaciones de esta tecnología en dispositivos analíticos.
Descripción
Este estudio se refiere a electrodos voltamétricos impresos y desechables para aplicaciones bioanalíticas. Se encontró que el área de superficie electroquímicamente activa de los electrodos sensoriales se relacionaba con la reología de las pastas de impresión en pantalla y los parámetros de fabricación. La respuesta de los sensores se examinó para un contenido constante de carbono en el material del electrodo y adiciones variables de surfactantes y disolventes, así como las fuerzas que afectan el proceso de impresión. Las pastas de impresión emplearon nanoplaquetas de grafeno con la adición de negro de carbono como fase funcional y varios polímeros (PMMA, TPU y otros) como matriz compuesta. Los parámetros tecnológicos examinados incluyeron: la presión y la velocidad de movimiento durante el ciclo de impresión, la densidad de malla de la pantalla, el tiempo de curado y ozonización. Las propiedades reológicas determinadas para cada pasta fueron: viscosidad estática, viscosidad cero y esfuerzo de cedencia. Para estimar los valores del área de superficie activa, los sensores se sumergieron en una solución de par de redox y se emplearon para mediciones de CV a diferentes velocidades de barrido. Finalmente, el área de superficie activa se calculó de acuerdo con la ecuación transformada de Randles-Sevcik. Los resultados se compararon con la resistencia de transferencia de electrones y la rugosidad de la superficie. Se realizó un análisis de correlación para los parámetros anteriores. Las relaciones estadísticas obtenidas permitirán el ajuste fino del rendimiento de los sensores impresos, así como el desarrollo más rápido de nuevas aplicaciones de esta tecnología en dispositivos analíticos.