Aplicação de sensores eletroquímicos impressos em 3D para o monitoramento ambiental de desreguladores endócrinos

Abstract

Neste projeto foi utilizada a tecnologia de impressão 3D para o desenvolvimento de novos eletrodos a partir da modelagem por deposição fundida (FDM). Os sensores foram construídos contendo um eletrodo de trabalho, pseudo-referência e contra eletrodo usando o filamento condutor de negro de fumo (carbon black) e ácido polilático (PLA-CB) sobre um substrato de acrilonitrila butadieno estireno (ABS). A área eletroativa do eletrodo de trabalho foi modificada com o filamento de cobre e ácido polilático (PLA-Cu). Realizou-se um estudo baseado na ativação eletroquímica da superfície em meio alcalino e da influência dos parâmetros de impressão na modificação da área eletroativa do eletrodo. Sob condições otimizadas, os eletrodos foram ativados eletroquimicamente utilizando a técnica de cronoamperometria (solução KOH 1,0 mol L−1, +1,8 V vs. carbon black, 900 s), degradando o PLA da superfície do eletrodo expondo o material condutor. Os parâmetros otimizados da impressão do modificador (PLA/CB) foram: temperatura de extrusão de 190 oC, uma única camada, padrão de preenchimento Retilinear e velocidade de extrusão de 60 mm s−1. A superfície do sensor foi caracterizada por técnicas eletroquímicas e microscópicas, apresentando uma maior exposição dos sítios condutores, geração de caminhos condutivos e aprimoramento da condutividade.