Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos de baixo custo a base de carbono para aplicações eletroanalíticas (2025)
- Authors:
- Autor USP: FERREIRA, BRUNO - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2025.tde-28012026-163126
- Subjects: ELETROANÁLISE; SENSORES QUÍMICOS; IMPRESSÃO 3-D
- Keywords: 3D printing; Biofilamentos condutivos; Conductive biofilaments; Dispositivos eletroquímicos em papel; Electroanalytics; Electrochemical sensors; Eletroanalítica; Impressão 3D; Paper-based electrochemical devices; Sensores eletroquímicos
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Nesse trabalho em forma de tese, é demonstrado que diferentes sensores eletroquímicos de baixo custo podem ser desenvolvidos a partir de técnicas de fabricação rápidas e confiáveis, e emprego de materiais simples e alternativos. Inicialmente, foi desenvolvido um dispositivo eletroquímico integrado por meio da técnica de pencil drawing em uma folha comercial de PVC recoberta com tinta. Esse recobrimento demonstrou não ser necessário o abrasamento da superfície para a deposição do grafite, o que torna o dispositivo ainda mais competitivo para aplicação em sensores eletroquímicos. Além da otimização quanto à utilização de diferentes lápis (2B, 6B e 8B), o dispositivo mostrou uma boa reprodutibilidade associada à resistência/linha de grafite no substrato. O dispositivo foi aplicado à determinação e quantificação de ácido cafeico, apresentando LOD e LOQ de 0,37 e 1,23 µmol/L, respectivamente. O segundo trabalho: a técnica de stencil-printing para fabricação de dispositivos integrados de baixo custo. Nesse trabalho a escolha da melhor plataforma foi empregada baseando-se na corrente de pico anódica obtida e o sensor construído com PVC mostrou um desempenho eletroquímico melhor.O dispositivo foi testado para detecção e quantificação de capsaicina em molho de pimenta e extrato de pimenta caseiro (LOD e LOQ de 0,1 mol/L e 0,31 µmol/L, respectivamente). O terceiro e quarto trabalhos, foram realizados empregando a tecnologia de impressão 3D. No terceiro trabalho, um novo dispositivo ePAD (electrochemical paper device) empregando um filamento sob medida constituído por CB/GRA/rPLA na detecção e quantificação de capsaicina em molho de pimenta LOD e LOQ de 1,21 µmol/L de 3,98 µmol/L). O quarto trabalho, de forma pioneira, foi um bio-filamento fabricado com celulose microcristalina, empregado como matéria-prima para um sensor eltroquímico impresso em 3D para detecção de diversos analitos, entre eles a dopamina que também foi quantificada em amostras de soro humano. O filamento foi extensivamente caracterizado com técnicas eletroquímicas (voltametria cíclica e impedância eletroquímica) além de técnicas físicas como o XPS, MEV e TGA. Para os sensores desenvolvidos foram obtidos valores de LOD e LOQ de 3,0 nmol/L e 0,01 µmol/L, respectivamente
- Imprenta:
- Data da defesa: 17.10.2025
- Status:
- Artigo publicado em periódico de acesso aberto (Gold Open Access)
- Versão do Documento:
- Versão publicada (Published version)
- Acessar versão aberta:
-
ABNT
FERREIRA, Bruno. Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos de baixo custo a base de carbono para aplicações eletroanalíticas. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28012026-163126/. Acesso em: 31 mar. 2026. -
APA
Ferreira, B. (2025). Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos de baixo custo a base de carbono para aplicações eletroanalíticas (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28012026-163126/ -
NLM
Ferreira B. Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos de baixo custo a base de carbono para aplicações eletroanalíticas [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28012026-163126/ -
Vancouver
Ferreira B. Desenvolvimento de dispositivos eletroquímicos de baixo custo a base de carbono para aplicações eletroanalíticas [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 31 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-28012026-163126/ - Identificação e estudo de cocaína e benzoilecgonina, em meio alcoólico, empregando eletrodo de pasta de carbono
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