CONDUTORES ORGÂNICOS MISTOS IÔNICO-ELETRÔNICOS
Transistores orgânicos eletroquímicos (OECTs) são dispositivos eletrônicos versáteis com uma ampla gama de aplicações em bioeletrônica, sensores e eletrônica flexível. O componente chave de um OECT é o canal de polímero condutor, que interage com eletrólitos para modular o fluxo de íons, permitindo operação em baixa tensão e alta amplificação. Sua compatibilidade inerente com sistemas biológicos e capacidade de operar em ambientes aquosos tornam os OECTs promissores para interface com tecidos biológicos, criando biossensores e permitindo avanços em tecnologia vestível e implantável. Nosso grupo de pesquisa está focado em uma compreensão abrangente de princípios fundamentais e aplicações práticas. Nós nos aprofundamos nos mecanismos que governam a operação da OECT, investigando propriedades de materiais, arquiteturas de dispositivos, interações íon-elétron e modelagem físico-química. Nosso interesse se estende desde a modelagem teórica até o projeto e desenvolvimento de novos dispositivos eletrônicos.
TRANSISTORES ORGÂNICOS ELETROQUÍMICOS
SÍNTESE DE TINTAS DE PEDOT:PSS
Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) polystyrene sulfonate (PEDOT:PSS) é um polieletrólito complexo (PEC), resultante da combinação de dois polímeros distintos: PEDOT, um polímero condutor conjugado, e PSS, um polieletrólito aniônico que permite a formação de dispersões aquosas de PEC. Desde sua introdução, há três décadas, o PEDOT:PSS tem desempenhado um papel crucial na eletrônica orgânica, graças às suas propriedades que permitem sua aplicação em diversos dispositivos. Nosso grupo de pesquisa tem estudado a reação de polimerização do PEDOT:PSS, com atenção especial às interações eletrostáticas que surgem entre os reagentes durante a síntese, que provaram ser fatores-chave nas propriedades finais das tintas. Além disso, também estamos interessados em obter tintas de PEDOT:PSS sem água para aplicações em células solares.
A computação de reservatórios é uma ideia que surgiu no início dos anos 2000, aproveitando a dinâmica não linear de sistemas físicos, denominados reservatórios, como uma rede neural. Ao contrário das redes neurais clássicas que exigem extenso pré-treinamento de todos os elementos, o reservatório funciona sem treinamento explícito, aproveitando a dinâmica não linear inata de seus componentes para processar informações. Somente a camada de saída do reservatório necessita de treinamento para tarefas específicas de regressão ou classificação. Dentro do nosso grupo de pesquisa, nos aprofundamos na exploração da fabricação, dinâmica, física e aplicações de reservatórios baseados em fibras de polímeros conjugados.
COMPUTAÇÃO DE RESERVATÓRIOS
DISPOSITIVOS NEUROMÓRFICOS BASEADOS EM POLÍMEROS
O Electrochemical Neuromorphic Device (ENODe) demonstra a capacidade de emular funcionalidades semelhantes às dos neurônios, incluindo vários níveis de memória e aprendizagem pavloviana. Ele foi projetado como um transistor eletroquímico orgânico (OECT) semelhante a uma bateria. O ENODe é composto por um eletrodo pré-sináptico e um eletrodo pós-sináptico conectados por uma ponte eletrolítica. O eletrodo pré-sináptico apresenta um único contato para a aplicação de pulsos de programação, enquanto o eletrodo pós-sináptico é equipado com dois contatos, que se assemelham à estrutura de um canal de transistor, onde o potencial pós-sináptico é aplicado. A magnitude da corrente que flui pelo "canal do transistor" depende do nível de dopagem do eletrodo pós-sináptico, regulado pelo pulso de programação no contato pré-sináptico. Em nosso grupo de pesquisa, estamos profundamente envolvidos na exploração da fabricação, da dinâmica, da física e das aplicações do ENODe.