Original title: Návrh, výroba a testování grafenových biosenzorů
Translated title: Design, fabrication and testing of graphene biosensors
Authors: Tripský, Andrej ; Gablech, Imrich (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: eng
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [eng] [cze]
Pokrok ve vývoji nanotechnologií nám poskytuje dobrou příležitost k vývoji nových špičkových zařízení. Tato práce si klade za cíl vyrobit, popsat a změřit grafenové pH senzory na dvou různých substrátech - polymeru parylenu C a SiO2. Tento pH senzor je prvním krokem ve vývoji nositelné náplasti monitorující stav kůže a možné infekce. Grafen je 2D materiál na bázi uhlíku se zajímavými vlastnosti a nadějnými aplikacemi. Úspěšně jsme provedli dva různé experimenty sloužící k charakterizaci grafenových senzorů a jejich odezvu na různé hodnoty pH. V prvním experimentu jsme použili horní elektrolytické hradlo k určení bodu neutrality (Diracův bod). Druhý experiment popsal změnu rezistence grafenu jako funkce pH. Dále jsme také funkcionalizovali grafen polyanilinem, abychom zlepšili jeho vlastnosti. Prokázali jsme citlivost grafenových senzorů na pH pro oba substráty a objevili jsme několik výzev jako potřebu kontroly iontové síly, experimentů samotných a destrukce grafenu. The progress in nanotechnology gives an outstanding tool to develop new cutting edge devices. This thesis aims to fabricate, describe and measure graphene pH sensors on two different substrates - polymer parylene C and SiO2. Such pH sensor is a pioneering step in the development of a wearable patch monitoring skin wound condition and local infections. Graphene is a one atom thick carbon-based material with promising properties and applications. We successfully performed two different experiments to characterise graphene sensors and their response to various pH. The first type of experiment used a liquid top gate to determine graphene charge neutrality point (Dirac point). The second experiment described graphene resistance change as a function of pH. Moreover, we also functionalised graphene by polyaniline to improve sensor qualities. We demonstrated pH sensitivity of graphene sensors on both substrates and discovered particular challenges regarding ionic strength, experiments themselves and graphene destruction.
Keywords: elektrická dvojvrstva; grafen; iontová síla; parylen C; pH; polyanilin; SiO2; electric double layer; graphene; ionic strength; parylene C; pH; polyaniline; SiO2

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/192399

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-417170


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses