Electrodos serigrafiados

Los electrodos serigrafiados son uno de los consumibles más comunes en los laboratorios electroquímicos modernos. Al ser la versión desechable y miniaturizada de las celdas electroquímicas, los electrodos serigrafiados permiten a los científicos realizar múltiples experimentos sin ocupar demasiado espacio. De este modo, ayudan a mejorar el rendimiento experimental general de los laboratorios de investigación.

En este post trataremos en profundidad qué son los electrodos serigrafiados, cómo se fabrican, cuáles son las ventajas frente a las celdas electroquímicas convencionales y cuáles son los materiales de electrodos de trabajo más utilizados en los electrodos serigrafiados.

1. Un electrodo de trabajo (WE): Es el electrodo donde se produce la reacción que medimos.
2. Un contraelectrodo (CE): Es el electrodo que nos permite cerrar el circuito eléctrico. Junto con el electrodo de referencia, nos permite aplicar un potencial conocido al electrodo de trabajo. La superficie del contraelectrodo suele ser mayor que la del electrodo de trabajo. Esto es para evitar cualquier interferencia con las mediciones en la WE.
3. Un electrodo de referencia (RE): La función de este electrodo es actuar como referencia para aplicar o medir el potencial en la WE. Este electrodo está hecho de un material que tiene un potencial redox conocido y estable. Aunque hay varios materiales disponibles, el más común en los SPE es Ag/AgCl.

1. Durante el primer recorrido, la escobilla de goma llena de tinta las zonas mojables de la malla, preparándola para el proceso de impresión.
2. Durante el segundo recorrido, la malla se pone en estrecho contacto con el sustrato. Entonces, cuando la escobilla de goma presiona sobre la malla mientras se desplaza, la malla entra en contacto con el sustrato. Como consecuencia, la tinta es empujada fuera de la malla y sobre el sustrato, dando lugar a un circuito impreso.

• Mantenimiento cero: Los SPE son de un solo uso. Por lo tanto, no hay mantenimiento asociado a ellos.
• Alta reproducibilidad: mismas dimensiones, mismas distancias, siempre. Esto hace que sean altamente reproducibles y excelentes para desarrollar sensores.
• Bajo coste: más fino que los electrodos de disco, el precio puede ser tan bajo como 99 céntimos por electrodo.
• Tamaño reducido: Los SPE tienen electrodos de características reducidas que pueden utilizarse en zonas de difícil acceso o en aplicaciones portátiles.
• Volumen de muestra reducido: debido a su menor tamaño, los SPE pueden obtener resultados con sólo unos pocos microlitros de muestra. Esto es ideal para aplicaciones en las que las muestras son valiosas, como en los biosensores.
• Diseño flexible: gracias al proceso de serigrafía, el diseño puede ajustarse fácilmente.
• Fácil funcionalización: Los SPE pueden ser fácilmente funcionalizados con técnicas de última generación para hacerlos selectivos y sensibles a determinados compuestos.

¿Cuáles son las WE más comunes en los electrodos serigrafiados?

Los electrodos serigrafiados pueden encontrarse fácilmente con estos 3 tipos de electrodos de trabajo:

• Carbono: es quizás el material más común para los electrodos serigrafiados debido a su bajo coste y facilidad de impresión en sustratos poliméricos como el PET.
• Oro: es el segundo material más utilizado en los electrodos serigrafiados. Es un electrodo muy duradero, con buena biocompatibilidad, facilidad de funcionalización superficial y una amplia ventana electroquímica.
• Platino: es la última opción común de material para electrodos serigrafiados. Menos comunes que los SPE de oro, los SPE de platino se utilizan normalmente en aplicaciones en las que se requiere una elevada actividad catalítica, como los biosensores de glucosa de primera generación.

Aunque estos son los electrodos de trabajo más comunes para los electrodos serigrafiados, se pueden encontrar otros materiales. Por ejemplo, electrodos de trabajo funcionalizados con polímeros redox o recubrimientos, así como otros materiales electroquímicos no inertes como el cobre y el niquel. Lo más probable es que estos dos se utilicen en experimentos relacionados con el almacenamiento electroquímico de energía, ya que son materiales colectores de corriente habituales en baterías y condensadores.