Sensor de Pressão Piezoelétrico Biodegradável Flexível à Base de Glicina–Quitosana

Este artigo apresenta sensores de pressão flexíveis baseados em filmes piezoelétricos de glicina-quitosana autoportantes e biodegradáveis. Fabricados por auto-organização de moléculas biológicas de glicina dentro de uma solução aquosa de quitosana, os filmes piezoelétricos consistem em uma estrutura esferulítica estável de β-glicina (tamanho variando de alguns milímetros a centímetros) embutida em polímero de quitosana amorfa. A fase polimórfica dos cristais de glicina em quitosana, avaliada por difração de raios X, confirma a formação da fase ferromelétrica pura de glicina (fase β). Nossos resultados mostram que um simples método de fundição de solvente pode ser usado para preparar um filme piezoelétrico biodegradável à base de β-glicina/quitosana com sensibilidade (~ 2,82 ± 0,2 mV kPa−1) comparável àquelas de materiais piezoelétricos comerciais não biodegradáveis. A capacitância medida do filme β-glicina/quitosana está na faixa de 0,26 nF a 0,12 nF em uma faixa de frequência de 100 Hz a 1 MHz e sua constante dielétrica e fator de perda são 7,7 e 0,18, respectivamente, na faixa de alta impedância em condições ambientais. Os resultados sugerem que o compósito de glicina-quitosana é um novo material piezoelétrico biodegradável promissor para sensores em aplicações de diagnósticos biomédicos vestíveis.