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dc.creatorPatrzyk, Jéssica Nayara-
dc.date.accessioned2024-08-23T19:50:58Z-
dc.date.available2024-08-23T19:50:58Z-
dc.date.issued2024-02-29-
dc.identifier.citationPATRZYK, Jessica Nayara. Análise dos efeitos do sal perclorato de lítio sobre o desempenho de transistores com porta eletrolítica à base de mel. 2024. Dissertação (Mestrado em Física e Astronomia) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Curitiba, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/34573-
dc.description.abstractThis work explored the use of electrolyte-gated transistors (EGTs), using honey as the electrolyte layer, focusing on the influences that lithium perchlorate salt added to honey has on EGT’ electrical behavior. This investigation shows the potential of using the honey-gated transistors (HGTs) applied as a sensing platform, where the salt simulates a possible analyte to be detected. EGTs can present two different modes of operation, depending on the voltage range used on the gate electrode: as Electrolyte-Gated Organic Field Effect Transistors (EGOFET) when its modulation occurs due to the field effect that induces charges into channel; or as Organic Electrochemical Transistors (OECT) when ions drift into the channel resulting in ionic doping. The literature in the area had already shown that HGTs only present the EGOFET operating mode. This work showed that the use of lithium perchlorate together with honey created HGTs operating in OECT mode, where the channel is doped by the ClO− 4 anion, changing its electrical properties observed in the transfer and output curves. This process becomes reversible when a reverse voltage is applied to the gate electrode, in order to promote channel dedoping. This doping and dedoping control is fundamental for using this platform as a sensor. Furthermore, two different mechanical matrices were tested for anchoring the honey electrolyte. Honey is a viscous electrolyte and, controlling and manipulating it is not simple. Bond paper and sheet gelatin were tested as an anchoring matrix, both acquired at extremely low cost in common market, not intended for laboratory applications. Paper anchoring proved to be very efficient, not promoting significant changes in the EGT’s operating modes, in relation to the situation without an anchoring matrix. The use of this array is also an important step towards extending the use of this EGT as a sensing platform. This occurs because the matrix allows the analyte to be deposited away from the active area of the EGT by any non-specialized person, where the ionic liquid is absorbed along the matrix reaching the transistor to carry out the measurement. This set of results shows the potential of honey-gated transistors to be applied as a sensing and biosensing platform, since honey is a biocompatible, antifungal and antibacterial material.pt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Tecnológica Federal do Paranápt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/pt_BR
dc.subjectTransistorespt_BR
dc.subjectAnálise eletroquímicapt_BR
dc.subjectMelpt_BR
dc.subjectPerclorato de lítiopt_BR
dc.subjectDetectorespt_BR
dc.subjectBiossensorpt_BR
dc.subjectTransistorspt_BR
dc.subjectElectrochemical analysispt_BR
dc.subjectHoneypt_BR
dc.subjectLithium perchloratept_BR
dc.subjectDetectorspt_BR
dc.subjectBiosensorspt_BR
dc.titleAnálise dos efeitos do sal perclorato de lítio sobre o desempenho de transistores com porta eletrolítica à base de melpt_BR
dc.title.alternativeAnalysis of the effects of lithium perchlorate salt on the performance of honey-gated transistorspt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.description.resumoEste trabalho explorou a utilização de transistores com porta eletrolítica (do inglês, ElectrolyteGated Transistors - EGTs), usando mel como eletrólito e com foco nas influências que o sal perclorato de lítio adicionado ao mel promove sobre o comportamento elétrico deste EGT. Essa investigação mostra o potencial de uso do transistor com mel como porta eletrolítica aplicado como uma plataforma de sensoriamento, na qual o sal simula um possível analito a ser detectado. EGTs podem apresentar dois diferentes modos de operação, dependendo da faixa de tensão usada no eletrodo-porta: como EGOFET (do inglês, Electrolyte-Gated Organic Field Effect Transistors) quando sua modulação ocorre devido ao efeito de campo que induz cargas no canal, ou como OECT (do inglês, Organic Electrochemical Transistors) quando íons derivam para o canal resultando em dopagem iônica. A literatura da área já havia mostrado que transistores usando mel como eletrólito só apresentam o modo de operação como EGOFET. Esse trabalho, mostra que o uso do perclorato de lítio junto ao mel faz com que o EGT apresente o modo de operação como OECT, em qual o canal é dopado pelo ânion ClO− 4 , mudando suas propriedades elétricas observadas nas curvas de transferência e de saída. Esse processo torna-se reversível quando uma tensão reversa é aplicada ao eletrodo porta, de forma a promover a desdopagem do canal. Este controle de dopagem e desdopagem é fundamental para utilização desta plataforma como um sensor. Além disso, duas diferentes matrizes mecânicas foram testadas para ancoramento do eletrólito mel. Como o mel é um eletrólito viscoso, o controle e manipulação deste torna-se não tão simples. Assim, foram testadas como matrizes de ancoramento o papel sulfite e gelatina em folha, ambos adquiridos com baixo custo em comércio local, não voltado para aplicações em laboratórios. O ancoramento em papel demostrou-se bem eficiente, de modo a não promover mudanças significativas nos modos de operação do EGT, em relação à situação sem matriz de ancoramento. A utilização desta matriz também é um passo importante para estender a utilização deste EGT como uma plataforma de sensoriamento. Isso ocorre porque a matriz permite com que o analito possa ser depositado longe da área ativa do EGT por qualquer pessoa não especializada, onde o líquido iônico é absorvido ao longo da matriz alcançando o transistor para efetuar a medida. Esse conjunto de resultados mostra o potencial de utilização de transistores com porta eletrolítica à base de mel para ser aplicado como plataforma de sensoriamento e biossensoriamento, uma vez que o mel é um material biocompatível, antifúngico e antibactericida.pt_BR
dc.degree.localCuritibapt_BR
dc.publisher.localCuritibapt_BR
dc.creator.IDhttps://orcid.org/0000-0002-3315-6007pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3549320604693985pt_BR
dc.contributor.advisor1Seidel, Keli Fabiana-
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1618-0873pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0437996218263828pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Coutinho, Douglas José-
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9924-7817pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1916064207740861pt_BR
dc.contributor.referee1Dartora, César Augusto-
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0001-5110-5214pt_BR
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9823126897769892pt_BR
dc.contributor.referee2Deus, Jeferson Ferreira de-
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0001-5108-3430pt_BR
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0581593035628580pt_BR
dc.contributor.referee3Seidel, Keli Fabiana-
dc.contributor.referee3IDhttps://orcid.org/0000-0002-1618-0873pt_BR
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0437996218263828pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Física e Astronomiapt_BR
dc.publisher.initialsUTFPRpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.subject.capesFísicapt_BR
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