Comparison of the Responsivity of Solution-Suspended and Surface-Bound Poly(<i>N</i>-isopropylacrylamide)-Based Microgels for Sensing Applications
Notice bibliographique
Résumé
In this submission, the phase transition behavior for poly( N -isopropylacrylamide- co -acrylic acid) (pNIPAm- co -AAc) microgels and their assemblies was investigated as a function of temperature and pH using UV–vis spectroscopy (to probe light scattering behavior) and quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D) measurements. PNIPAm- co -AAc microgels were “painted” onto Au-coated glass substrates (for UV–vis) and the Au electrode of a QCM crystal to generate monolayers. The subsequent deposition of another Au layer on top of the pNIPAm- co -AAc microgel layer yields what is known as an etalon. UV–vis/QCM-D measurements revealed that the temperature and pH responsivities for the microgel assemblies match well with their solution behavior. UV–vis spectroscopy shows that the transmittance of the microgel monolayers decreased with increasing solution temperature at pH 3.0. At pH 6.5, the AAc groups in the microgels were deprotonated, leading to strong Coulombic repulsive forces inside the microgels that prevented their collapse and lead to minimal change in the transmitted light intensity. However, QCM-D analysis reveals more complex behavior as it is sensitive to the viscosity/viscoelasticity and thickness changes of the microgel layer, which ultimately depends on the microgel chemical composition and the interaction of the etalon’s Au layer with the crystal. The maximum sensitivity to temperature is 0.8 × 10 –3 °C·Hz –1, which is the most sensitive pNIPAm microgel-based QCM temperature sensor thus far reported in the literature. Finally, we exploit this new understanding to characterize the pH and ionic strength of a solution using pNIPAm- co -XAAc microgel-based etalon coated crystals. The research results and the sensing demonstration can inspire new and improved sensor designs for a variety of analytes.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».