Transparent, flexible electrodes and sensors based on carbon nanotube thin films

Autors/ores

  • Jordi Pérez-Puigdemont
  • Núria Ferrer Anglada
  • Bernat Terrés
  • Martti Kaempgen
  • Siegmar Roth

Resum

Hem obtingut capes primes de Nanotubs de Carboni d'una sola paret (CNT) sobre un substrat amb un mètode molt simple, que poden ser emprades com elèctrodes flexibles i transparents en dispositius electrònics. Per tal d'obtenir dispositius reproduïbles amb propietats similars, en particular amb similar impedància Z(ω), és important relacionar les propietats elèctriques amb la quantitat de CNTs presents en la capa. Per això, hem realitzat capes primes de CNTs sobre substrats flexibles i transparents (PPC, policarbonat de propilè) amb diferents densitats de CNT. A partir d'un mètode iteratiu matemàtic i de l'Anàlisi Tèrmogravimètric (TGA) de cada mostra, hem pogut determinar la quantitat de CNTs presents en cada mostra. També n'hem fet una estimació a partir de l'espectroscòpia d'absorció òptica. Hem vist que els dos mètodes donen resultats coherents. Hem analitzat les diferents mostres mesurant la impedància elèctrica a diferents frequències, fins 110 MHz. Les capes primes amb poca densitat de CNTs són semiconductores, en canvi les denses són metàl·liques, i prou conductores per ser utilitzades com elèctrode de treball en un procés electroquímic. Podem obtenir així composites CNT-polímer conductor o CNT-metall, electroquímicament. Amb l'objectiu de les aplicacions per a sensors, utilitzant les capes primes de CNT com elèctrode de treball hem obtingut composites CNT-polímer conductor, depositant-hi electroquímicament un polímer conductor, polipirrol o polianilina. Hem analitzat les propietats del dispositiu com a sensor electroquímic, observant la seva resposta en funció del pH, mesurant el potencial en circuit obert en funció del pH de la solució, entre 1 i 13. Els resultats mostren una bona sensibilitat, linearitat i estabilitat. Per això, els dispositius CNT/polipirrol i CNT/polianilina poden tenir aplicacions com a sensors o biosensors en estat sòlid, depositats sobre qualsevol superfície de forma arbitrària, que pot ser transparent i flexible.

Descàrregues

Publicat

2010-01-18