3D打印的支架用于绘制高度可复制的纸上笔电化学设备
Lucas C Faustino1, João P C Cunha2, Welter Cantanhêde1
1Department of Chemistry, Federal University of Piauí - UFPI, Teresina, PI, 64049-550, Brazil.
Mikrochimica acta
|July 31, 2023
概括
一个3D打印的笔支架提高了可复制性,并降低了使用笔绘制的电极制造纸质电化学传感器的成本. 这项创新提高了这些低成本传感器的可靠性,用于现场应用.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 笔绘图为制造纸质电极提供了一种简单,具有成本效益的方法.
- 然而,由于绘图过程中压力和角度的变化,该过程的复制性很差.
- 这限制了笔画电化学装置的可靠性和广泛采用.
研究的目的:
- 开发一种低成本,可重复的方法,使用笔拉动的电极制造基于纸张的电化学设备.
- 通过一种新的制造辅助工具,提高笔拉动电极的一致性和精度.
- 为了证明这些增强电极在合成唾液中检测多巴胺的实用性.
主要方法:
- 一个3D打印的笔支架 (3DPH) 旨在保持微机械笔在纸质基板上的压力和角度一致.
- 电极由多个运营商用和没有3DPH制造.
- 电化学性能使用循环电压测量与氧化还原探针进行评估,用SEM分析电极形态.
- 用3DPH辅助的电极用于在合成唾液中检测多巴胺.
主要成果:
- 3DPH显著提高了笔绘制电极的可重复性,与没有持有器的电极相比,阳极峰电流的变化仅为3.9%.
- SEM分析显示,3DPH的石墨沉积更为均.
- 在合成唾液中检测多巴胺显示出线性反应,检测极限低 (0.39μmol L-1),恢复率高 (93-104%).
结论:
- 3D打印的笔支架是一种有效的工具,可以提高纸质电化学设备的笔绘制电极的可复制性和可靠性.
- 这种方法为现场传感应用提供了强大,可访问和廉价的解决方案,特别是在资源有限的环境中.
- 该方法对推进便携式电化学传感技术充满希望.
