Neue Polymerkomposite für die organische Bioelektronik

Die Evolution der Materialwissenschaften schreitet schnell voran und die Wissenschaftler lassen sich dabei von der Natur inspirieren. Ganz in diesem Sinne hat ein EU-finanziertes Projekt neue Materialien für neuartige Anwendungen im breitangelegten Bereich der organischen Bioelektronik entwickelt.

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Das Projekt POLYMED (Novel conducting polymer composites for applications in medicine) hat Brücken für die Zusammenarbeit zwischen Expertenforschungsteams in Europa, den Vereinigten Staaten von Amerika und Kanada geschlagen, um mit der Entwicklung neuer Materialien den Fortschritt in der organischen Bioelektronik zu fördern. In biologischen Sensoren für Gesundheit und Prothetik können gezielte Technologien zum Einsatz kommen. Eine starke Grundlage aus Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen Studierenden und Partnern förderte von Beginn an und während der gesamten Projektlaufzeit außergewöhnliche Fortschritte. POLYMED konnte ausnahmslos seine Ziele erreichen und die technischen Aufgaben lösen. In organischen elektrochemischen Transistoren (Organic electrochemical transistor, OECT) durchdringen Ionen einen Polymerfilm und modulieren dessen Leitfähigkeit, so dass ionische Signale in elektronische Signale umwandelt werden können. Somit bilden sie ideale biologische Sensorelemente und können unter Einsatz biokompatibler Materialien hergestellt werden. Im Rahmen von POLYMED gelang Forschern die Entwicklung einer Plattform einer ersten Generation von Materialien für organische Halbleiter. Bei Einbringung von Kronenethern kann ein spezifischer Ionenfluss gesteuert werden. Auch für Einzelkomponentensysteme wurden Gestaltungskriterien für Materialien entwickelt, welche den Ionenfluss ermöglichen. Mit Mischungsstrategien für die Materialien förderte man weiterhin den Ionendurchgang. Um die Rate des Ionen- und Protonenflusses zu bewerten, entwickelten die Wissenschaftler eine Methode für Materialsysteme auf organischer Basis. Das neue Materialsystem wird die Basis für die Produktion von organischen elektrochemischen Transistoren bilden, die im Akkumulationsmodus arbeiten. Zu den Vorteilen des Verarmungsmodus zählen beschleunigte Leistung und Stabilität in wässriger Umgebung. Die hochkarätigen Fachjournale Nature Communications, Royal Society of Chemistry und Nature Scientific Reports veröffentlichten wissenschaftliche Arbeiten über die Forschungsergebnisse von POLYMED. Einweg-Alkoholtester aus Papier, organische Leuchtdioden und hochleistungsfähige Solarzellen sind nur einige der Bereiche, in denen die POLYMED-Technologie eine Menge bewirken kann.

Schlüsselbegriffe

Polymerkomposite, POLYMED, biologische Sensoren, organische Halbleiter, Ionenfluss, Ionenstrom

Novel conducting polymer composites for applications in medicine

Neue Polymerkomposite für die organische Bioelektronik

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