Esta tesis presenta el desarrollo de nuevos métodos de nanofabricacion para la
preparación de nanopartículas funcionales y electrodos interdigitados. El
trabajo incluye el diseño, fabricación y caracterización de diferentes métodos
que solucionan algunas de los retos que presenta la nanotechnología hoy en
día. Estas estrategias aprovechan las ventajosas propiedades que surgen de
las dimensiones nanometricas.
En primer lugar, se ha desarrollado un método que facilita el estudio de la
conductividad de una única nanopartícula. Este método está basado en la
preparación de una plataforma donde se deposita una capa muy fina de un
nuevo nanocompuesto. El nanocompuesto está formado de nanocristales
embebidos en una resina altamente aislante. Esto facilita la conexión de las
nanopartículas usando una punta de AFM mientras estas están aisladas
eléctricamente del medio. Se exponen el diseño y optimización de la técnica,
además de los resultados preliminares obtenidos de las medidas eléctricas.
Además, se han fabricado nanopartículas metálicas mediante litografía por
nanoimprint. Esta técnica es un avance en el estado del arte, ya que permite la
fabricación de nanoestructuras con una alta relación de aspecto, facilita el liftoff,
y proporciona una alternativa para obtener nanopartículas de diferentes
tamaños, formas y materiales, incluso combinaciones de estos. También se ha
evaluado el comportamiento de las partículas como plasmones de resonancia
para su aplicación en sensores LSPR (localized surface plasmon resonance).
Se ha presentado el desarrollo de la fabricación y caracterización de
nanoelectrodos interdigitados para usar como (bio)sensores, incluyendo la
adaptación de métodos de nanolitografía y encapsulados. La caracterización
funcional de los nanoelectrodos interdigitados demuestra una mejoría en la
selectiva detección de dopamina en presencia de ácido ascórbico debido a la
miniaturización de los dispositivos. Los resultados experimentales han sido
confirmados mediante simulaciones de elementos finitos.
En esta tesis, se ha demostrado que los nuevos métodos desarrollados
permiten la fabricación de nanoestructuras y nanodispositivos con nuevas y
mejoradas funciones. Además, los métodos presentados pueden ser aplicados
a otras áreas como los biosensores, la nano/microelectrónica, medicina o
energía. / This thesis presents the development of novel nanofabrication methods for the
preparation of functional nanoparticles and interdigitated nanoelectrodes. The
work includes the design, fabrication and characterization of different
approaches that overcome some of the current challenges in nanotechnology.
These approaches take advantage of the enhanced properties that arise from
the nanometer scale dimensions.
First, a novel method to study the electrical conductivity of single nanoparticles
has been developed. This method is based on the preparation of a platform
where a thin film of a new nanocomposite is placed. The nanocomposite is
composed of nanocrystals embedded in a highly isolating resist. It facilitated the
connection of the particles by AFM tip while keeping them electrically isolated
from their surroundings. The design and optimization of the method, as well as
the preliminary electrical results have been exposed.
Moreover, metallic nanoparticles arrays have been fabricated by nanoimprint
lithography. This technique is a step forward in the nanoimprint lithography’s
state of the art, since allows the fabrication of high aspect ratio nanostructures,
facilitates the lift-off, provide alternative to obtain nanoparticles of different size,
shapes and materials, and even combination of them. Plasmonic resonance
behavior of the particles has also been evaluated for their application as
localized surface plasmon resonance (LSPR) sensors.
In addition, fabrication and characterization of interdigitated nanoelectrodes to
be used as (bio)sensors have been developed, including the adaptation of
nanolithography methods and packaging strategies. The functional
characterization of the interdigitated nanoelectrodes showed an improvement
on the selective detection of dopamine in presence of ascorbic acid resulted
from the miniaturization of the devices. The experimental results are correlated
to finite element simulations.
In this thesis, it is demonstrated that the new developed methods allow
fabricating nanostructures and nanodevices with novel and enhanced
functionalities. Moreover, the presented methods can be further applied to
different areas, such as biosensors, nano/microelectronics, medicine or energy.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:TDX_UAB/oai:www.tdx.cat:10803/129122 |
| Date | 07 November 2013 |
| Creators | Alayo Bueno, Nerea |
| Contributors | Pérez Murano, Francesc, del Valle Zafra, Manel, Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Química |
| Publisher | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Source Sets | Universitat Autònoma de Barcelona |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| Format | 191 p., application/pdf |
| Source | TDX (Tesis Doctorals en Xarxa) |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, L'accés als continguts d'aquesta tesi queda condicionat a l'acceptació de les condicions d'ús establertes per la següent llicència Creative Commons: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/es/ |
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