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ACS applied materials & interfaces2019Oct09Vol.11issue(40)

非常に伝導性のあるペドの直接パターニング:微小反応性インクジェット印刷を介したPSS/イオン液体ヒドロゲル

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文献タイプ:
  • Journal Article
概要
Abstract

ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)のゲル化:ポリ(スチレンスルホネート)(PEDOT:PSS)は、組織のような機械的特性、高い導電率、生体適合性を持ちながら、3次元で潜在的なアプリケーションの人気を獲得しました。ただし、特にインクジェット印刷による任意の構造の製造は、固有のゲル形成のために困難です。ここでは、微小反応性インクジェット印刷(MRIJP)を使用して、PEDOT:PSOT:PSSおよびイオン液体(IL)の空気の合体によるPEDOT:PSS/ILヒドロゲルのさまざまな2Dおよび3D構造をパターン化するために使用されます。空中の位置とマランゴーニ駆動のカプセル化を制御することにより、PEDOT:PSS/ILヒドロゲルの単一液滴が約260μmの直径のような小さい滴を約600μs以内に製造します。特に、このMRIJPベースのPEDOT:PSS/ILは、従来のスピンコーティング方法によって製造されたものと同じパフォーマンスを維持しながら、フリーフォームパターン化の可能性があります。MRIJPを介して達成された制御された堆積により、PEDOT:PSS/ILは、成形を必要とせずに異なる3D構造に変換でき、潜在的に次世代のバイオエレクトロニクスデバイスの実質的な進歩につながる可能性があります。

ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)のゲル化:ポリ(スチレンスルホネート)(PEDOT:PSS)は、組織のような機械的特性、高い導電率、生体適合性を持ちながら、3次元で潜在的なアプリケーションの人気を獲得しました。ただし、特にインクジェット印刷による任意の構造の製造は、固有のゲル形成のために困難です。ここでは、微小反応性インクジェット印刷(MRIJP)を使用して、PEDOT:PSOT:PSSおよびイオン液体(IL)の空気の合体によるPEDOT:PSS/ILヒドロゲルのさまざまな2Dおよび3D構造をパターン化するために使用されます。空中の位置とマランゴーニ駆動のカプセル化を制御することにより、PEDOT:PSS/ILヒドロゲルの単一液滴が約260μmの直径のような小さい滴を約600μs以内に製造します。特に、このMRIJPベースのPEDOT:PSS/ILは、従来のスピンコーティング方法によって製造されたものと同じパフォーマンスを維持しながら、フリーフォームパターン化の可能性があります。MRIJPを介して達成された制御された堆積により、PEDOT:PSS/ILは、成形を必要とせずに異なる3D構造に変換でき、潜在的に次世代のバイオエレクトロニクスデバイスの実質的な進歩につながる可能性があります。

The gelation of poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS) has gained popularity for its potential applications in three dimensions, while possessing tissue-like mechanical properties, high conductivity, and biocompatibility. However, the fabrication of arbitrary structures, especially via inkjet printing, is challenging because of the inherent gel formation. Here, microreactive inkjet printing (MRIJP) is utilized to pattern various 2D and 3D structures of PEDOT:PSS/IL hydrogel by in-air coalescence of PEDOT:PSS and ionic liquid (IL). By controlling the in-air position and Marangoni-driven encapsulation, single droplets of the PEDOT:PSS/IL hydrogel as small as a diameter of ≈260 μm are fabricated within ≈600 μs. Notably, this MRIJP-based PEDOT:PSS/IL has potential for freeform patterning while maintaining identical performance to those fabricated by the conventional spin-coating method. Through controlled deposition achieved via MRIJP, PEDOT:PSS/IL can be transformed into different 3D structures without the need for molding, potentially leading to substantial progress in next-generation bioelectronics devices.

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