Name: Elektrochemische ruwen van dun-film platina macro en micro-elektroden (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-06-30T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 32 s
Description: Leer elektrochemisch ruwen van dunne-film platina elektroden voor biomedische toepassingen. Deze methode vergroot het oppervlak zonder extra coating, waardoor implantaten robuuster en langer meegaan dan geplateerde apparaten.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

De auteurs willen het centrum voor Bioengineering van het nationaal laboratorium van Lawrence Livermore voor ondersteuning tijdens de voorbereiding van dit manuscript bedanken. Professor Loren Frank is vriendelijk erkend voor zijn samenwerking met de groep die in staat hebben gesteld fabricage en ontwerp van de thin-film PT arrays besproken in het bovenstaande werk. Dit werk werd uitgevoerd onder auspiciën van het Amerikaanse ministerie van energie door Lawrence Livermore National Laboratory onder contract DE-AC52-07NA27344 en gefinancierd door Lab gericht onderzoek en ontwikkeling Award 16-ERD-035. LLNL IM versie LLNL-JRNL-762701.

<ol><li>Fleischmann, M., Hendra, P. J., McQuillan, A. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Raman+spectra+of+pyridine+adsorbed+at+a+silver+electrode%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Raman spectra of pyridine adsorbed at a silver electrode.</a> Chemical Physics Letters. 26 (2), 163-166 (1974).</li>
<li>Chung, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrode+modifications+to+lower+electrode+impedance+and+improve+neural+signal+recording+sensitivity%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Electrode modifications to lower electrode impedance and improve neural signal recording sensitivity.</a> Journal of Neural Engineering. 12 (5), 056018(2015).</li>
<li>Green, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Laser+patterning+of+platinum+electrodes+for+safe+neurostimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Neural+Engineering%22%5BJournal%5D)">Laser patterning of platinum electrodes for safe neurostimulation.</a> Journal of Neural Engineering. 11 (5), 056017(2014).</li>
<li>Arroyo-Currás, N., Scida, K., Ploense, K. L., Kippin, T. E., Plaxco, K. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+Surface+Area+Electrodes+Generated+via+Electrochemical+Roughening+Improve+the+Signaling+of+Electrochemical+Aptamer-Based+Biosensors%5BTitle%5D)+AND+%22Analytical+Chemistry%22%5BJournal%5D)">High Surface Area Electrodes Generated via Electrochemical Roughening Improve the Signaling of Electrochemical Aptamer-Based Biosensors.</a> Analytical Chemistry. 89 (22), 12185-12191 (2017).</li>
<li>Weremfo, A., Carter, P., Hibbert, D. B., Zhao, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigating+the+interfacial+properties+of+electrochemically+roughened+platinum+electrodes+for+neural+stimulation%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Investigating the interfacial properties of electrochemically roughened platinum electrodes for neural stimulation.</a> Langmuir. 31 (8), 2593-2599 (2015).</li>
<li>Ivanovskaya, A. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+Roughening+of+Thin-Film+Platinum+for+Neural+Probe+Arrays+and+Biosensing+Applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+The+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum for Neural Probe Arrays and Biosensing Applications.</a> Journal of The Electrochemical Society. 165 (12), G3125-G3132 (2018).</li>
<li>Cai, W. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+surface-enhanced+Raman+scattering+from+platinum+electrodes+using+a+confocal+Raman+microscope%3A+dependence+of+surface+roughening+pretreatment%5BTitle%5D)+AND+%22Surface+Science%22%5BJournal%5D)">Investigation of surface-enhanced Raman scattering from platinum electrodes using a confocal Raman microscope: dependence of surface roughening pretreatment.</a> Surface Science. 406 (1), 9-22 (1998).</li>
<li>Tykocinski, M., Duan, Y., Tabor, B., Cowan, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Chronic+electrical+stimulation+of+the+auditory+nerve+using+high+surface+area+%28HiQ%29+platinum+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Hearing+Research%22%5BJournal%5D)">Chronic electrical stimulation of the auditory nerve using high surface area (HiQ) platinum electrodes.</a> Hearing Research. 159 (1-2), 53-68 (2001).</li>
<li>Liu, Y. C., Wang, C. C., Tsai, C. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+electrolytes+used+in+roughening+gold+substrates+by+oxidation-reduction+cycles+on+surface-enhanced+Raman+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochemistry+Communications%22%5BJournal%5D)">Effects of electrolytes used in roughening gold substrates by oxidation-reduction cycles on surface-enhanced Raman scattering.</a> Electrochemistry Communications. 7 (12), 1345-1350 (2005).</li>
<li>Liu, Z., Yang, Z. L., Cui, L., Ren, B., Tian, Z. Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemically+Roughened+Palladium+Electrodes+for+Surface-Enhanced+Raman+Spectroscopy%3A+Methodology%2C+Mechanism%2C+and+Application%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Physical+Chemistry+C%22%5BJournal%5D)">Electrochemically Roughened Palladium Electrodes for Surface-Enhanced Raman Spectroscopy: Methodology, Mechanism, and Application.</a> The Journal of Physical Chemistry C. 111 (4), 1770-1775 (2007).</li>
<li>Rodríguez, J. M. D., Melián, J. A. H., Peña, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Determination+of+the+Real+Surface+Area+of+Pt+Electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chemical+Education%22%5BJournal%5D)">Determination of the Real Surface Area of Pt Electrodes.</a> Journal of Chemical Education. 77 (9), 1195-1197 (2000).</li>
<li>Lvovich, V. F. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aLvovich%2C+VF+%22Impedance+Spectroscopy%3A+Applications+to+Electrochemical+and+Dielectric+Phenomena%22">Impedance Spectroscopy: Applications to Electrochemical and Dielectric Phenomena</a>. , Wiley. (2012).</li>
<li>Tooker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Towards+a+large-scale+recording+system%3A+demonstration+of+polymer-based+penetrating+array+for+chronic+neural+recording%5BTitle%5D)+AND+%22Conference+proceedings+-+IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Society%22%5BJournal%5D)">Towards a large-scale recording system: demonstration of polymer-based penetrating array for chronic neural recording.</a> Conference proceedings - IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2014, 6830-6833 (2014).</li>
<li>Tooker, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microfabricated+polymer-based+neural+interface+for+electrical+stimulation%2Frecording%2C+drug+delivery%2C+and+chemical+sensing+development%5BTitle%5D)+AND+%22Conference+proceedings+-+IEEE+Engineering+in+Medicine+and+Biology+Society%22%5BJournal%5D)">Microfabricated polymer-based neural interface for electrical stimulation/recording, drug delivery, and chemical sensing development.</a> Conference proceedings - IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2013, 5159-5162 (2013).</li>
</ol>

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

De elektrochemische ruwen van thin-film macroelectrodes en micro-elektroden is mogelijk met oxidatie-reductie Pulsing. Deze eenvoudige aanpak vergt een aantal belangrijke elementen om niet-destructief ruwe dunne-film elektroden. In tegenstelling tot folies, ruwen van dunne metalen films kan leiden tot monster vernietiging als parameters zijn niet goed gekozen. De kritieke parameters van de ruwen procedure zijn impuls omvang, duur en frequentie. Bovendien, zorgen voor elektrode reinheid en perchloric zuur zuiverheid voora...

Bijna vijf decennia geleden, de eerste observatie van oppervlakte verbeterde Raman spectroscopie (SERS) gebeurde op elektrochemisch geruwd zilver1. Elektrochemische ruwen van metaalfolies is nog aantrekkelijk vandaag wegens zijn eenvoud over andere ruwen methodes2,3 en zijn nut in vele toepassingen als het verbeteren van aptamer sensoren4, het verbeteren van neurale sondes5, en het verbeteren van adhesie aan metaal substraten6. Elektrochemische ruwen methodes bestaan voor vele bulk metalen1,5,7,8,9,10. Tot voor kort was er echter geen verslag over de toepassing van elektrochemische ruwen te dun (honderden nanometers dik) Metal films6, ondanks de prevalentie van microfabriced dunne-film metalen elektroden in een aantal gebieden.
Gevestigde methodes om dik te ruwen platina (PT) elektroden5,8 de dunne-film van PT elektroden6. Door het moduleren van de frequentie van de ruwen procedure en de elektrolyt gebruikt voor de voor de ruwen, Ivanovskaya et al. aangetoond PT thin-film ruwen zonder delaminering. Die publicatie concentreerde zich op het gebruiken van deze nieuwe benadering om de oppervlakte van platina opname en stimulatie elektroden op microfabriced neurale sondes te verhogen. De geruwd elektroden werden aangetoond om de opname en stimulatie prestaties te verbeteren en de adhesie van elektrochemisch gedeponeerde films te verbeteren en biosensor gevoeligheid6te verbeteren. Maar deze benadering ook waarschijnlijk verbetert oppervlaktereiniging van microfabriced elektrode arrays en verbetert de mogelijkheden van dunne-film elektroden voor andere sensor toepassingen (bijv. aptasensors) ook.
De benadering van ruwen thin-film macroelectrodes (1,2 mm diameter) en micro-elektroden (20 µm diameter) wordt beschreven in het volgende protocol. Dit omvat de voorbereiding van de elektrode oppervlak voor ruwen en hoe de ruwheid van de elektrode karakteriseren. Deze stappen worden gepresenteerd samen met tips over hoe het optimaliseren van de ruwen procedure voor andere elektrode geometrieën en de belangrijkste factoren om ervoor te zorgen een elektrode is geruwd niet-destructief.

<table><tbody><tr><td>Acetone</td><td>Fisher Scientific, Sigma Aldrich of vergelijkbaar</td><td>n/a</td><td>Laboratoriumkwaliteit</td></tr><tr><td>EC-Lab Software</td><td>Bio-Logic Science Instruments</td><td>n/a</td><td>Voor instrumentcontrole en data-analyse</td></tr><tr><td>Leakless Silver/Silver Chloride Reference</td><td>eDAQ Company, Australia</td><td>ET069-1</td><td>Vrij van chloride anion besmetting (of andere soort chloor vrije elektrode, bijv. Kwiksulfaat elektrode)</td></tr><tr><td>Mercury Sulfate &amp; Acid Electrode Kit&nbsp;</td><td>Koslow, Scientific Testing Instruments</td><td>5100A</td><td>glas, 9mm versie</td></tr><tr><td>Milipore DI water</td><td>MilliporeSigma</td><td>n/a</td><td>Gecertificeerde resistiviteit van 18,2 M&Omega;.cm (bij 25&deg;C)&nbsp;</td></tr><tr><td>Perchloric acid, 99.9985%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>311421</td><td>Hoge zuiverheid</td></tr><tr><td>Phosphate-buffered saline</td><td>Teknova</td><td>P4007</td><td>10mM PBS met 100mM NaCl, pH 7 of soortgelijk product van elders</td></tr><tr><td>Platinum Wire Auxiliary Electrode (7.5 cm)</td><td>BASi</td><td>MW-1032</td><td>Tegenelektrode</td></tr><tr><td>Pt macroelectrodes</td><td>Lawrence Livermore National Laboratory</td><td>n/a</td><td>1.2 mm diameter, 250 nm dikke Pt schijf elektroden geïsoleerd in polyimide. Meer informatie in Referentie 9.</td></tr><tr><td>Pt microelectrode arrays</td><td>Lawrence Livermore National Laboratory</td><td>n/a</td><td>20 &micro;m diameter 250 nM dikke Pt schijf elektroden geïsoleerd in polyimide. Meer informatie in Referentie 9.</td></tr><tr><td>Sulfuric acid, 99.999%</td><td>Sigma Aldrich</td><td>339741</td><td>Hoge zuiverheid</td></tr><tr><td>UV &amp; Ozone Dry Stripper</td><td>Samco</td><td>UV-1</td><td>voor het reinigen van elektroden</td></tr><tr><td>VersaSTAT 4 Potentiostat</td><td>AMETEK, Inc.</td><td>n/a</td><td>Goede tijdsresolutie voor pulstests</td></tr><tr><td>VersaStudio Software</td><td>AMETEK, Inc.</td><td>n/a</td><td>Voor instrumentcontrole</td></tr><tr><td>VMP-200 Potentiostat&nbsp;</td><td>Bio-Logic Science Instruments</td><td>n/a</td><td>Laag stroomresolutie&nbsp;optie is te verkiezen voor metingen met microelektroden</td></tr></tbody></table>

elektrochemische ruwen van dun-film platina macro en micro-elektroden

Electrochemical Roughening of Thin-Film Platinum Macro and Microelectrodes

Dit protocol toont een methode voor elektrochemische ruwen van dunne-film platina elektroden zonder preferentiële ontbinding bij graan grenzen van het metaal. Gebruikend deze methode, werd een barst vrij, dun-film macroelectrode oppervlakte met maximaal 40 keer verhoging van actieve oppervlakte verkregen. De ruwen is gemakkelijk te doen in een standaard elektrochemische karakterisering laboratorium en incudes de toepassing van Spanningspulsen, gevolgd door een uitgebreide toepassing van een reductieve spanning in een perchloric zuuroplossing. Het protocol omvat de chemische en elektrochemische voorbereiding van zowel een macroniveau (1,2 mm diameter) en Microscale (20 µm diameter) platina disc elektrode oppervlak, ruwen de elektrode oppervlak en karakteriseren van de effecten van de oppervlakte ruwen op de actieve oppervlakte van de elektrode. Deze elektrochemische karakterisering omvat cyclische voltammetry en impedantie spectroscopie en is aangetoond voor zowel de macroelectrodes en de microelektrodes. Ruwen verhoogt elektrode actieve oppervlakte, vermindert elektrode impedantie, verhoogt platina lading injectie grenzen aan die van titaniumnitride elektroden van dezelfde geometrie en verbetert substraten voor de adhesie van elektrochemisch gedeponeerde films .

Een schematische weergave van de spannings toepassing voor ruwen zowel macroelectrodes als microelektrodes is weergegeven in Figuur 2. Optische microscopie kan worden gebruikt om het verschil in het uiterlijk van een geruwd macroelectrode (Figuur 3) of microelektrode (Figuur 4) te visualiseren. Daarnaast kan elektrochemische karakterisering van de PT oppervlak met behulp van impedantie spectroscopie ...

Dit protocol toont een methode voor elektrochemische ruwen van dunne-film platina elektroden zonder preferentiële ontbinding bij graan grenzen. De elektrochemische technieken van cyclische voltammetry en impedantie spectroscopie worden aangetoond om deze elektrode oppervlakten te kenmerken.

Elektrochemische ruwen van dun-film platina macro en micro-elektroden

This protocol demonstrates a method for electrochemical roughening of thin-film platinum electrodes without preferential dissolution at grain boundaries ...

Ons protocol ontwikkelt verder een bestaande aanpak die in de afgelopen vier decennia is gebruikt, breidt de toepasbaarheid van elektrochemische ruwing uit tot dunne films en opent de deur voor miniaturisatie. Door het oppervlak van platinaelektroden te vergroten zonder een extra coating, zijn de apparaten robuuster en kunnen ze langer meegaan dan een verguld apparaat voor elektrische stimulatie. We hebben gewerkt met veel verschillende elektrode geometrieën en vond dat parameters zoals elektrode grootte, vorm, en lay-out invloed op het voorbewerken.We moedigen onderzoekers aan om pulserende parameters te variëren voor hun specifieke elektroden. Dompelen eerst de elektrodepunt van een apparaat onder in een 500 millimolar perchloorzuuroplossing die ook een platinadraadtellerelektrode en kwiksulfaatreferentieelektrode bevat. Sluit verschillende korte elektroden van een multi-elektrode apparaat samen als de werkende elektrode.Sluit vervolgens de werkende, teller en referentieelektroden aan op een potentiostat. Om het oppervlak van de elektroden elektrochemisch te reinigen door repetitieve potentiële fietsen, open eerst de EC Lab-software van de potentiostat. Als u cyclische voltamagrammen of cv's op de elektroden wilt aanbrengen, drukt u op het plusteken om de elektrochemische techniek toe te voegen onder het tabblad Experiment.In het pop-upvenster worden invoegenstechnieken weergegeven. Klik op Elektrochemische technieken. Wanneer dat wordt uitgebreid, klikt u op Voltamperometrische Technieken.Wanneer dat uitzet, klik op Cyclische Voltametrie. Vul in het experimentvenster de juiste parameters in. Selecteer onder Geavanceerde instellingen voor veiligheid de elektrodeverbindingen als CE-grond.Druk op de knop Uitvoeren en selecteer de bestandsnaam om het experiment te starten. Herhaal repetitieve potentiële cycli uitvoeren totdat de voltamogrammen visueel lijken te overlappen van de ene cyclus naar de volgende, wat meestal optreedt na 50 tot 200 cv's. Om de elektrochemische karakterisering uit te voeren, dompelt u de elektrodepunt van het apparaat onder in een beker van geoxygeneerde 500 millimolar perchloorzuur dat ook een platinadraadteller elektrode en kwiksulfaatreferentieelektrode bevat.Druk onder het tabblad Experiment in de EC Lab-software op het plusteken om de elektrochemische techniek toe te voegen. In het pop-upvenster worden invoegenstechnieken weergegeven. Klik op Elektrochemische technieken.Wanneer dat wordt uitgebreid, klikt u op Voltamperometrische Technieken. Wanneer dat uitzet, klik op Cyclische Voltametrie. Vul in het experimentvenster de juiste parameters in.Selecteer onder Geavanceerde instellingen voor veiligheid de elektrodeverbindingen als CE op de grond. Sluit de werk-, teller- en referentieelektroden aan op de instrumentleads zoals weergegeven in het elektrodeverbindingsdiagram. Druk op de knop Uitvoeren en selecteer de bestandsnaam om het experiment te starten.Herhaal repetitieve potentiële cycli uitvoeren totdat de voltamogrammen visueel lijken te overlappen van de ene cyclus naar de volgende. Als de twee kathodische pieken van een platina CV slecht zijn opgelost, schat dan het elektrodeoppervlak van de dubbele laag capacitants op de interface van de elektrodeoplossing. Om de impedantiespectr van een enkele elektrode onder open circuitomstandigheden te meten, dompelt u eerst de elektrodepunt van het apparaat onder in PBS, dat ook een platinadraadtellerelektrode en kwiksulfaatreferentieelelektrode bevat.Sluit één elektrode tegelijk aan als werkende elektrode. Druk onder het tabblad Experiment in de EC Lab-software op het plusteken om de elektrochemische techniek toe te voegen. In het pop-upvenster worden invoegenstechnieken weergegeven.Klik op Elektrochemische technieken. Wanneer dat uitzet, klik op Impedantie Spectroscopie. Wanneer dat uitzet, klik op Potentioelectrochemical Impedance Spectroscopy.Vul in het experimentvenster de juiste parameters in. Selecteer onder Geavanceerde veiligheidsinstellingen de elektrodeverbindingen als CE op de grond. Sluit de werk-, teller- en referentieelektroden aan op de instrumentleads zoals weergegeven in het elektrodeverbindingsdiagram.Druk op de knop Uitvoeren en selecteer de bestandsnaam om het experiment te starten. Dompel de elektrodepunt van het apparaat onder in een beker van 500 millimolar perchloorzuur dat ook een platina draadtellerelektrode en kwiksulfaatreferentieelektrode bevat. Sluit vervolgens een individuele elektrode aan als werkende elektrode en pas het pulserende paradigma toe om de elektrode te ruwer maken.Begin het ruwingsprotocol met een reeks oxidatiereductiepulsen tussen min 0,15 volt en 1,9 tot 2,1 volt bij 250 Hertz met een taakcyclus van 1 op 10 tot 300 seconden. Open het Versa Studio programma voor het Par potentiostat. Vouw het menu Experiment uit en selecteer Nieuw.Kies in het pop-upvenster Actie selecteren de optie Snelle potentiële pulsen en voer de gewenste bestandsnaam in wanneer daarom wordt gevraagd. De snelle potentiële pulslijn wordt vervolgens weergegeven onder het tabblad Handelingen dat moet worden uitgevoerd. Voer onder de eigenschappen voor snelle potentiële pulsen het aantal pulsen in als 2, potentiële een als min 0,59 volt versus referentie voor 0,002 seconden en potentiële twee als 1,56 volt versus referentie voor 0,002 seconden.Voer onder Eigenschappen scannen de tijd per punt in als één seconde, het aantal cycli als 50.000 voor een duur van 200 seconden. Voer onder Instrument-eigenschappen het huidige bereik in als Auto. Programmeer de potentiostat met de langdurige toepassing van een constant reductiepotentieel door eerst op de plusknop te drukken om een nieuwe stap in te voegen.Klik op Chronoamperometrie. Voer het potentieel in als min 0,59 volt, de tijd per punt als één seconde en de duur als 180 seconden. Druk op de knop Uitvoeren om de ruwing te starten.Het programma stopt automatisch wanneer de voorbehardingsprocedure is voltooid. Nadat de ruwing is voltooid, bepaal u de toename van de effectieve oppervlakte van de macro-elektroden zoals eerder beschreven. Hier wordt een schema met de spanningstoepassing voor het verrveigen van zowel macro-elektroden als micro-elektroden weergegeven.Optische microscopie kan worden gebruikt om het verschil in het uiterlijk van een ruwgeconseerde macro-elektroder of micro-elektrodrode te visualiseren. Bovendien kan elektrochemische karakterisering van het platinaoppervlak met impedantiespectroscopie en cyclische voltametrie duidelijk het verhoogde actieve oppervlak van een ruwgecontroerdecrode en micro-elektrodamrode weergeven. De relatie tussen oppervlakteruwheid en de duur van pulseren toegepast op macro-elektroden wordt hier getoond Een voorbeeld van verschillende ruwing parameters om het actieve oppervlak van elektrode voor verschillende elektrodegeometrieën maximaal te verhogen, wordt hier getoond.Gebruik hoge zuiverheid elektrolyten voor hetreren. Verdun hoge zuiverheid perchloorzuur met gedeïoniseerd water en gebruik alleen speciaal glaswerk. De procedure zal technieken verbeteren die profiteren van een hoog oppervlak, zoals het verbeteren van optische spectroscopiesignalen van oppervlakte geabsorbeerde soorten, het verhogen van de elektrochemische reactant efficiëntie, en verbetering door sensoren kenmerken.Deze aanpak zal onderzoekers in staat stellen om het oppervlak van dunne filmelektroden ruw voor veel verschillende toepassingen zonder afbreuk te doen aan de structurele integriteit of levensduur van de elektrode. Perchloorzuur is gevaarlijk. Gebruik bij het werken met dit reagens alle geschikte persoonlijke beschermingsmiddelen en gebruik alleen een rookkap.

electrochemical-roughening-thin-film-platinum-macro

Research

JoVE Journal

Chemistry

Scheikunde

Het manipuleren van vloeistoffen en zwevende deeltjes in de micro-en nano-schaal is steeds meer een realiteit als enabling technologies, zoals AC elektrokinetics, verder te ontwikkelen. Hier bespreken we de fysica achter AC elektrokinetics, hoe u deze apparaten en hoe de experimentele waarnemingen te interpreteren fabriceren.

AC elektrokinetische Verschijnselen Gegenereerd door micro-elektrode Structures

We presenteren een procedure voor het vormen van een poly (ethyleenglycol) zelf-geassembleerde monolaag (PEG-SAM) op een silicium substraat met gouden micro-elektroden. De PEG-SAM is gevormd in een enkele stap en voorkomt biofouling op silicium en goud oppervlakken. Elektroforese wordt dan gebruikt voor patronen biomoleculen naar de nanoschaal.

Antifouling zelf-geassembleerde monolagen op micro-elektroden voor Patterning Biomoleculen

Het robuuste apparaat ontwerp van fringing-veld elektrostatische MEMS actuatoren resultaten in inherent lage squeeze-film demping omstandigheden en lange afwikkeling keer bij het uitvoeren van schakelingen met behulp van conventionele stap voorspanning. Real-time schakeltijd verbetering met DC-dynamische golfvormen vermindert de afwikkeling van de tijd van fringing-veld MEMS aandrijvingen bij de overgang tussen de up-to-down en down-to-up toestanden.

Real-Time DC-dynamische Biasing Methode voor het omschakelen Tijd Verbetering Ernstig Underdamped Fringing-veld elektrostatische MEMS Aandrijvingen

Een eenvoudige voorbereidingsmethode van elektroden met behulp van het bulkmateriaal Fe 4.5 Ni 4.5 S 8 wordt gepresenteerd. Deze methode verschaft een alternatieve techniek voor conventionele elektrodefabrikatie en beschrijft de vereisten voor onconventionele elektrodematerialen, waaronder een eenvoudige elektrocatalytische testmethode.

Eenvoudige methoden voor de bereiding van niet-edele metalen bulk-elektroden voor elektrokatalytische toepassingen

We beschrijven hier een methode voor het fabriceren van Ti3C2 MXene micro-elektrode arrays en ze te gebruiken voor in vivo neurale opname.

Fabricage van Ti3C2 MXene Microelectrode Arrays voor In Vivo Neural Recording

Dit document heeft tot doel een methode te presenteren om gladde en goed gecontroleerde films van zilverchloride (AgCl) te vormen met aangewezen dekking bovenop dunne filmzilverelektroden.

Fabricage van dunne film zilver / zilverchloride elektroden met fijn gecontroleerde enkele laag zilverchloride

Een synthesemethode om poreuze op platina gebaseerde macrobuizen en macrobalken met een vierkante doorsnede te verkrijgen door chemische reductie van onoplosbare zoutnaaldensjablonen wordt gepresenteerd.

Een salt-templated synthesemethode voor op poreuze platina gebaseerde macrobalken en macrobuisjes

We beschrijven waterige en organische oplosmiddelsystemen voor de elektropolymerisatie van poly(3,4-ethyleendioxythiofeen) om dunne lagen op het oppervlak van gouden micro-elektroden te creëren, die worden gebruikt voor het detecteren van analyten met een laag molecuulgewicht.

Elektrochemische bereiding van poly(3,4-ethyleendioxythiofeen) lagen op goud micro-elektroden voor urinezuur-sensing toepassingen

Het huidige protocol beschrijft hulpmiddelen voor het omgaan met siliciumplanaire intracortische micro-elektroden tijdens behandelingen voor oppervlaktemodificatie via gasafzetting en waterige oplossingsreacties. De assemblage van de componenten die worden gebruikt om de apparaten tijdens de procedure te hanteren, wordt in detail uitgelegd.

Hulpmiddelen voor oppervlaktebehandeling van siliciumplanaire intracorticale micro-elektroden

Als analytische techniek lijdt nanoimpact-elektrochemie, een steeds belangrijkere benadering van het tellen en karakteriseren van elektro-inactieve deeltjes op nanometerschaal, aan slechte precisie als gevolg van de heterogene stroomverdelingen die voortvloeien uit het gebruik van ultramicro-elektroden. Hier wordt een algemene benadering beschreven, genaamd "elektrokatalytische onderbreking", die de precisie bij dergelijke metingen verbetert.

Nauwkeurige elektrochemische dimensionering van individuele elektro-inactieve deeltjes

Leer elektrochemisch ruwen van dunne-film platina elektroden voor biomedische toepassingen. Deze methode vergroot het oppervlak zonder extra coating, waardoor implantaten robuuster en langer meegaan dan geplateerde apparaten.

Elektrochemische ruwen van dun-film platina macro en micro-elektroden

Meer video's verkennen