journal article·2021-12Open access

PANI‐Modified Ti‐Doped CVD Diamond As Promising Conductive Platform to Mimic Bioelectricity Functions

Sara Politi, Silvia Battistoni, Rocco Carcione, Luca Montaina, Salvatore Macis, Stefano Lupi, Emanuela Tamburri

Advanced Materials Interfaces· Volume 8· Issue 24

Abstract

Abstract This study is devoted to synthesizing and modifying conductive Ti‐doped diamond (TiD) biosubstrates with polyaniline (PANI) to provide a soft interface with high ionic conductivity and charge storage capacity for developing advanced scaffolds and implantable electrode materials. The diamond supports are prepared by an ad‐hoc chemical vapor deposition methodology allowing for the synthesis and contemporary doping of diamond lattice. An optimized potentiostatic electropolymerization method assures the growth of a homogenous PANI coating on a diamond surface. Scanning electron microscopy, atomic force microscopy, Raman, and reflectance infrared spectroscopy characterizations guarantee the production of nanostructured diamond layers with high surface electrical conductivity and good phase quality as well as of a rough polymer film in the conductive emeraldine form. Cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy measurements point out a quasi‐reversible electron transfer among polymer chains ruled by the bulky dodecyl sulfate anion chosen as polymer dopant. This induces a cation exchange with the solution upon backbone redox reactions. The capability of the PANI‐TiD system to transduce ionic current into electronic current and vice versa via redox reaction with the surroundings can be reliably exploited to reproduce electrical stimulation processes through which to mimic the original bioelectricity functions of the human body for advanced biomedical applications.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Conducting polymers and applications · Diamond and Carbon-based Materials Research · Neuroscience and Neural Engineering

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Dip.to di Scienze e Tecnologie Chimiche ‐ Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” – Via della Ricerca Scientifica Rome 00133 Italy

Centro di Ricerca Interdipartimentale di Medicina Rigenerativa (CIMER) Università degli Studi di Roma “Tor Vergata” Via Montpellier 1 Rome 00133 Italy

Consiglio Nazionale delle Ricerche Institute of Materials for Electronics and Magnetism (CNR‐IMEM) Parco Area delle Scienze 37A Parma 43124 Italy

Dip.to di Fisica ‐ Università degli Studi di Roma “Sapienza” ‐ Piazzale Aldo Moro 5 Rome 00185 Italy

INFN ‐ Laboratori Nazionali di Frascati via Enrico Fermi 54 Frascati (Rome) 00044 Italy

CNR‐IOM and Dip.to di Fisica Università degli Studi di Roma “Sapienza,” Piazzale Aldo Moro 5 Rome 00185 Italy

References (56)

Show source-provided references
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