Design and development of a self-powered electrochromic biosensor

Las tendencias actuales en química analítica buscan desarrollar dispositivos de sensado más sencillos y con un coste más asequible. El uso de materiales electrocrómicos permite la fabricación de sensores electroquímicos que utilizan el cambio de color como medio para reducir la instrumentación reque...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: Aller Pellitero, Miguel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2019
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/667346
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/667346
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Electroanálisis
Electroanalysis
Electrocromismo
Electrochromism
Biosensor autoalimentado
Self-powered biosensor
Ciències Experimentals
544
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description Las tendencias actuales en química analítica buscan desarrollar dispositivos de sensado más sencillos y con un coste más asequible. El uso de materiales electrocrómicos permite la fabricación de sensores electroquímicos que utilizan el cambio de color como medio para reducir la instrumentación requerida. Aunque muchos compuestos químicos usados en electroanálisis exhiben propiedades electrocrómicas, la inclusión de este tipo de materiales en la fabricación de sensores analíticos electrocrómicos está todavía en una fase muy inicial. Esta tesis se centra en el desarrollo de un nuevo tipo de dispositivos analíticos basados en el uso de materiales electrocrómicos, lo que reduce al mínimo los componentes requeridos y elimina la necesidad de usar electrónicas basadas en silicio. Primero se presenta el principio de funcionamiento de los sensores electrocrómicos autoalimentados, demostrando cómo con la geometría apropiada es posible obtener una plataforma de sensado capaz de proporcionar una lectura cuantitativa de la concentración del analito. Los datos experimentales obtenidos se combinaron con el uso de simulaciones matemáticas para desarrollar un modelo numérico que permite tener un mayor conocimiento del comportamiento del dispositivo. Además, las simulaciones se han utilizado como herramienta de diseño para mejorar el rendimiento de futuros dispositivos electrocrómicos. También se formularon nuevos materiales en forma de pastas para serigrafía que permiten substituir ciertos componentes del dispositivo tales como el material electrocrómico o el electrolito. Estos materiales han sido utilizados en la última parte de la tesis para fabricar un sensor electrocrómico totalmente impreso capaz de proveer resultados cuantitativos sin la ayuda de un dispositivo externo de lectura.
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