多层石墨烯电极的表面修改通过局部打印纳米颗粒使用火花消光用于神经接口的神经接口
Nasim Bakhshaee Babaroud1, Samantha J Rice1, Maria Camarena Perez1
1Department of Microelectronics, Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science, Delft University of Technology, Delft, The Netherlands. n.bakhshaee@tudelft.nl.
Nanoscale
|January 30, 2024
概括
纳米粒子打印增强了神经接口的石墨烯电极. 这种室温干燥工艺提高了电化学性能和稳定性,同时保持了高级应用的光学透明度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 石墨烯电极为神经接口提供了有前途的特性.
- 提高电化学特性和稳定性对于先进的应用至关重要.
- 当前的修改方法往往缺乏选择性或需要复杂的过程.
研究的目的:
- 提出一种使用纳米粒子对石墨烯电极表面修改的新方法.
- 调查这种修改对电化学和机械性能的影响.
- 评估修改过的电极对于光学成像和光遗传学的适用性.
主要方法:
- 用 (Pt) 纳米颗粒 (NP) 进行多层石墨烯电极的表面修饰,采用火花除.
- 在室温,干燥和选择性地打印NP作为后处理步骤.
- 电化学表征包括阻抗,电荷存储容量 (CSC) 和电荷注入容量 (CIC) 的测量.
- 电化学和机械稳定性评估使用循环电压测量,电压过渡性测试和超声波振动.
主要成果:
- 通过火花除,可以在石墨烯电极上选择性地在室温下干燥地打印Pt NPs.
- 经过NP修改的电极表现出明显改善的阻抗,CSC和CIC.
- 具有40%NP表面密度的电极显示阻抗低4.5倍,CSC高15倍,CIC更好4倍.
- 在NP印刷后观察到增强的电化学和机械稳定性.
- 光学透明度保持在40%的NP表面密度,与光学成像相容.
结论:
- 通过火花剥离选择性Pt NP沉积有效地提高了石墨烯电极性能.
- 这种方法提供了一种多功能方法来定制石墨烯电极的电化学和光学特性.
- 修改后的电极适用于先进的神经接口应用,使不同功能在单个基板上共存.
