在落叶上进行激光打印可生产用于医疗和实验室的传感器

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通过3D打印制造传感器结合了速度、设计自由度和使用废物作为基底的可能性。在循环经济模式下已经获得了各种结果，通常丢弃的残留物被用作低成本资源。巴西的一个研究小组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，该小组由圣卡洛斯联邦大学(UFSCar)教授兼传感器、纳米药物和纳米结构材料实验室(LSNANO)负责人Bruno Janegitz和圣保罗大学(USP)教授兼电子舌和化学传感器实验室(L2ESQ)负责人Thiago Paixão领导。该倡议得到了FAPESP的支持，并在《ACS可持续化学与工程》杂志上发表的一篇文章中予以强调。

Janegitz说：“我们使用CO2(二氧化碳)激光器通过热解和碳化的方式在叶子上打印出感兴趣的设计。因此，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。它非常容易操作。将一滴含有其中一种化合物的溶液放在传感器上，与之相连的恒电位仪显示浓度。”

简单地说，激光束在热解过程中燃烧树叶，将其纤维素转化为石墨，石墨体以适合用作传感器的形状印在树叶上。在制造过程中，系统地调整CO2激光器的参数，包括激光功率、热解扫描速率和扫描间隙，以获得最佳结果。

Janegitz说：“这些传感器通过形态和物理化学方法进行了表征，可以对叶片上产生的新型碳化表面进行详尽的探索。”

“此外，通过检测生物和药物样本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10–1200微摩尔的线性范围内有效，检测限为每升1.1微摩尔。对于扑热息酚，该系统的线性范围为每升5-100微摩尔，检测限0.76。”

在涉及多巴胺和扑热息痛的测试中，作为概念验证，从落叶中提取的电化学传感器获得了令人满意的分析性能和值得注意的再现性，突出了其作为传统底物替代品的潜力。

用落叶代替传统材料在降低成本和最重要的环境可持续性方面产生了显著的收益。Janegitz说：“这些叶子本来会被焚烧，或者充其量是堆肥。相反，它们被用作高附加值设备的基底，这是下一代电化学传感器制造的重大进展。”

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