通过 3D 打印制造传感器结合了速度、设计自由度以及使用废物作为基材的可能性。循环经济模式已经取得了各种成果，通常被丢弃的残留物被用作低成本资源。
由圣卡洛斯联邦大学 (UFSCar) 教授兼传感器实验室负责人 Bruno Janegitz 领导的巴西研究小组现在提出了一种极具创意的解决方案，涉及在落叶上打印电化学传感器，纳米医学和纳米结构材料 (LSNANO) 以及圣保罗大学 (USP) 教授兼电子舌和化学传感器实验室 (L2ESQ) 负责人 Thiago Paixão。
《ACS 可持续化学与工程》杂志上发表的一篇文章强调了该倡议。
“我们使用 CO 2 激光，通过热解和碳化的方式在叶子上打印出感兴趣的设计。由此，我们获得了一种电化学传感器，用于测定多巴胺和扑热息痛的水平。操作非常简单。一滴溶液含有其中一种化合物的物质被放置在传感器上，与其耦合的恒电位仪会显示浓度，”Janetitz 说。
简而言之，激光束在热解过程中燃烧叶子，将其纤维素转化为石墨，并且石墨体以适合用作传感器的形状印在叶子上。在制造过程中，系统地调整CO 2激光器的参数，包括激光功率、热解扫描速率和扫描间隙，以达到最佳结果。
Janegitz 说：“这些传感器通过形态学和物理化学方法进行表征，可以对叶子上产生的新型碳化表面进行详尽的探索。”
“此外，通过涉及检测生物和药物样品中的多巴胺和扑热息痛的测试，证实了传感器的适用性。对于多巴胺，该系统在每升 10-1,200 微摩尔的线性范围内证明是有效的，检测限为 1.1对于扑热息痛，该系统在 5-100 微摩尔/升的线性范围内运行良好，检测限为 0.76。”
在作为概念验证而进行的涉及多巴胺和扑热息痛的测试中，源自落叶的电化学传感器获得了令人满意的分析性能和显着的再现性，凸显了它们作为传统基质替代品的潜力。
用掉落的树叶代替传统材料可以在降低成本方面产生显着的效果，最重要的是在环境可持续性方面。 Janegitz 说：“这些叶子将被焚烧，或者充其量是堆肥。相反，它们被用作高附加值设备的基材，这是下一代电化学传感器制造的重大进步。”
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