FABRICAÇÃO DE DISPOSITIVOS ELETROQUÍMICOS FLEXÍVEIS À BASE DE PAPEL PIROLISADO MODIFICADOS COM POLIDOPAMINA
Os dispositivos analíticos de papel são uma boa alternativa entre os sensores usados na indústria farmacêutica, alimentar e agrícola por serem a base de um material simples, de baixo custo e biodegradável. Dentre as técnicas de produção destes dispositivos, a pirólise do papel, é a que vem ganhando destaque por tornar o próprio material condutor, porém frágil e hidrofóbico. Logo, neste trabalho será explorado a pirólise do papel para o desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos, além de flexíveis ao incorporar polímeros no material pirolisado aproveitando da porosidade do substrato de celulose. Após a pirólise, é interessante que ele seja funcionalizado, então neste sentido aqui o substrato será modificado com polidopamina. Após o processo de funcionalização foi observado que a presença do filme de polidopamina introduz funcionalidades químicas ricas em oxigênio (O-C=O) e nitrogênio (R-NH2, R2-NH, =N-R) os quais diminuem o ângulo de contato de 114° para 0°. Em uma segunda etapa de pirólise, o tratamento térmico da polidopamina em diferentes temperaturas traz para o papel mudanças na composição química da superfície e as razões desses compostos são possíveis de serem controladas pelas temperaturas. Tais modificações químicas foram acompanhadas por meio de medidas de MEV, XPS, microscopia confocal, Raman, ângulo de contato, TEM, voltametria cíclica e medidas elétricas. A funcionalização traz superhidrofilicidade ao papel, o tratamento térmico da polidopamina varia a composição química do revestimento, logo altera a molhabilidade (0 para 89°), melhora a resistividade (75 para 62 mΩ cm-1) e colabora na redução dos valores de ∆Ep (240 mV para 68 mV) quando a temperatura atinge 1000°C. Adicionalmente, ao preparar nanopartículas de ouro sobre este substrato, as diferentes temperaturas aplicadas no tratamento térmico da polidopamina possibilitam o controle da concentração, distribuição e tamanho das nanopartículas ao longo das fibras, inclusive em regiões mais internas do papel. Portanto, a manipulação desses parâmetros torna-se altamente benéfico para avanços na criação de sensores e biossensores, visando aumentar a sensibilidade e possibilitando futuros processos de funcionalização para a imobilização de agentes de reconhecimento biológicos.