Eletrônica

É preciso flexibilidade para conectar biologia com eletrônica

É preciso flexibilidade para conectar biologia com eletrônica
O material semicondutor deve apresentar pequenos "inchamentos" para permitir a passagem dos elétrons - o inchamento (embaixo à esquerda) está exagerado para exemplificação do fenômeno. [Imagem: R. Giridharagopal et al. - 10.1038/nmat4918]

Eletrônico com biológico

A interligação dos dispositivos eletrônicos com o corpo humano, ou o aproveitamento dos "saberes" longamente desenvolvidos pela biologia por parte dos aparelhos computacionais, tropeçam em uma incompatibilidade fundamental nos estilos de comunicação.

Enquanto os equipamentos eletrônicos e computacionais funcionam e se falam por meio de elétrons, o mundo biológico só se entende trocando íons, que são átomos inteiros eletricamente carregados.

Mas esse fosso biológico-eletrônico começa a ser transposto por polímeros condutores - conhecidos como polímeros conjugados -, que são capazes de lidar tanto com elétrons, como com íons.

Rajiv Giridharagopal e seus colegas da Universidade de Washington, nos EUA, descobriram que esses plásticos condutores possuem regiões mais rígidas e menos rígidas, capazes de acomodar, respectivamente, elétrons e íons.

Inchamento desejável

Os resultados indicam que é possível sintetizar materiais que atinjam um equilíbrio nas exigências do transporte de elétrons e de íons, bastando para isso desenvolver técnicas para balancear a formação e a distribuição dessas áreas mais e menos rígidas.

O diferencial dos materiais eletro-iônicos está em um ligeiro "inchamento" - apenas 1% de variação na espessura do material é suficiente para viabilizar a propagação dos íons.

"Nós agora entendemos os princípios de projeto para fazer polímeros que possam transportar íons e elétrons de forma mais efetiva. Nós até mesmo demonstramos por microscopia como ver os locais nesses filmes de polímeros flexíveis onde os íons estão transportando efetivamente e onde eles não estão," disse o professor David Ginger.

E a equipe não usou nenhum material exótico. O experimento foi baseado no P3HT, ou poli(3-hexiltiofeno), um material semicondutor amplamente usado na eletrônica orgânica.

A expectativa é que as novas informações permitam fabricar uma nova família de materiais para viabilizar os tão esperados dispositivos bioeletrônicos.

Bibliografia:

Electrochemical strain microscopy probes morphology-induced variations in ion uptake and performance in organic electrochemical transistors
R. Giridharagopal, L. Q. Flagg, J. S. Harrison, M. E. Ziffer, J. Onorato, C. K. Luscombe, D. S. Ginger, //volume-pp
Nature Materials
Vol.: //doi
DOI: //topicos




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