Il team di ricerca del Professore Hongki Kang presso l’ISTITUTO DI SCIENZA E TECNOLOGIA DI DAEGU GYEONGBUK (DGIST) ha sviluppato una nuova tecnologia per creare elettrodi d’oro trasparenti personalizzati. Questa innovazione, che utilizza un metodo di stampa a getto d’inchiostro, potrebbe favorire lo sviluppo di dispositivi biomateriali per applicazioni che necessitano di trasparenza o sono sensibili alle variazioni di temperatura.
L’elettrodo trasparente ha suscitato grande interesse grazie alla sua capacità di facilitare la bio-imaging e la sua applicabilità in vari campi, come l’optogenetica. Tuttavia, i materiali d’inchiostro attualmente utilizzati negli elettrodi trasparenti, come l’ossido di indio-stagno (ITO) o l’ossido di antimonio-stagno (ATO), richiedono temperature di lavorazione di 350 ℃ o superiori, rendendo difficile la loro applicazione su pannelli flessibili.
Per superare questo ostacolo, il team di ricerca ha sviluppato un nuovo metodo di fabbricazione di un elettrodo d’oro fine trasparente personalizzato per i pazienti. Questo metodo utilizza la stampa a getto d’inchiostro per creare uno strato seme polimerico, che induce la generazione di gangli, su cui viene evaporato un “oro a pellicola ultrasottile” di 6 nm o inferiore, creando un elettrodo trasparente altamente penetrante.
Parallelamente, nelle aree in cui non viene stampato lo strato seme polimerico, si forma uno “strato isola d’oro non conduttivo” che può essere utilizzato per la fototermia. Il gruppo di ricerca ha effettuato una serie di verifiche per assicurarsi della validità della struttura sviluppata e ha rilevato la fototermia utilizzando un sensore di temperatura trasparente.
L'”elettrodo d’oro a film ultrasottile e la nanostruttura d’oro” sviluppati in questo studio sono vantaggiosi rispetto ai dispositivi esistenti in quanto consentono lavorazioni a temperatura ambiente senza l’uso di maschere di esposizione. Questo è particolarmente utile nei campi dell’ingegneria delle applicazioni e della biomedicina, dove è richiesta la creazione su misura di elettrodi trasparenti indossabili.
Il Professor Kang prevede che l’ulteriore sviluppo di questa tecnologia potrebbe portare a un’efficace termoterapia basata sulla fototermia, applicabile a una serie di ambiti, tra cui la PCR basata sull’ottica, la neuromodulazione, il trattamento del cancro e la somministrazione di farmaci.
Questa ricerca è stata supportata dal Ministero della Scienza e ICT attraverso la National Research Foundation of Korea, il progetto di ricerca congiunta 2023 Institute of Science and Technology e come progetto istituzionale originale del DGIST.
Doohee Kim, studente del programma integrato di Master e PhD presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica del DGIST, è stato l’autore principale di questo progetto di ricerca. L’articolo è stato pubblicato online sulla prestigiosa rivista internazionale Electrical Engineering & Informatica.
L’autore di corrispondenza per questo studio è il Professor Hongki Kang, che può essere contattato tramite e-mail all’indirizzo hkang@dgist.ac.kr.
L’innovativa tecnologia sviluppata implica la creazione di uno strato isola d’oro non conduttivo, che si forma quando l’oro viene evaporato su un’area in cui non è stato stampato uno strato seme polimerico. Questo strato è particolarmente adatto per l’utilizzo come strato fototermico.
Il titolo dell’articolo pubblicato è “Elettrodi d’oro ultrasottili, personalizzabili, trasparenti, basati su strato di semi di polielettrolita stampati a getto d’inchiostro e facile implementazione dell’effetto fototermico”, e può essere trovato online tramite il DOI 10.1021/acsami.3c01160 sulla rivista Materiali applicati e interfacce ACS.
