Vodivé hydrogely na bázi karboxylovaných uhlíkových nanotrubic a grafenu pro využití v bioelektronice

Bioelektronika je interdisciplinární oblast, která propojuje biologické systémy s elektronickými prvky. Takové propojení lze popsat jako rozhraní buňka – vodivý hydrogel – elektronická elektroda, umožňující obousměrný přenos elektrických a biologických signálů mezi živou tkání a technickým zařízením. Vodivé hydrogely na bázi karbonových nanotrubic (CNTs) a grafenu (G) obvykle vyžadují relativně složitou funkcionalizaci těchto anorganických materiálů i polymerních prekurzorů. Cílem práce je využít přímého síťování karboxylovaných CNTs a G s poly(2-isopropenyl-2-oxazolinem) nebo také přímo s 2-isopropenyl-2-oxazolinem prostřednictvím oxazolinových skupin. Tento postup by výrazně usnadnil syntézu vodivých hydrogelů.

Student se seznámí s možnostmi funkcionalizace CNTs a grafenu tak, aby je bylo možno využít pro síťování s poly(2-isopropenyl-2-oxazolinem) nebo jinými polymery. Následně využije těchto materiálů k formulaci nových hydrogelů a prověří jejich vlastnosti, zejména pak jejich mechanickou stabilitu a elektrickou vodivost. Student se rovněž pokusí navrhnout formulaci inkoustu, který by bylo možné tisknout na 3D tiskárně a osvojí si základy polymerní chemie.