p Os blocos de construção de produtos químicos concebidos racionalmente são elementos simples:carbono, hidrogênio, oxigênio e assim por diante. Esses elementos podem ser combinados de inúmeras maneiras para realizar uma variedade de produtos químicos com características diferentes. Até mesmo o mesmo produto químico pode ser tratado de forma diferente - com pressão ou calor, por exemplo - para mostrar propriedades drasticamente diferentes. Uma versão mais simples é pensar em como a água pode ser fervida para cozinhar macarrão ou congelada para se tornar gelo - o mesmo ingrediente pode ser feito em dois estados diferentes por meio de tratamento de temperatura. p Agora, pesquisadores estão trabalhando para controlar melhor como os produtos químicos respondem ao tratamento, e também como reverter os produtos químicos de volta ao seu estado original com pouca ou nenhuma interferência. Tal controle permitiria aos cientistas preparar os sistemas de detecção de estímulos ambientais, bem como repetir continuamente a detecção.

p Uma equipe de pesquisadores da Universidade Nacional de Yokohama alcançou esses resultados com um composto específico que pode emitir luz e tem aplicações potenciais na próxima geração de dispositivos inteligentes, como dispositivos vestíveis e pinturas anti-falsificação. Eles publicaram seus resultados online em 12 de setembro, antes da impressão em Comunicações Químicas .

p O composto é um derivado do tiofeno, que é um corante com propriedades de luminescência mecanocrômica - ele muda de cor sob mudança física. Ele começa a emitir um brilho violeta sob a irradiação de luz ultravioleta, mas como é exposto a estímulos mecânicos, como moagem, o brilho violeta muda ligeiramente para azul. Outra intervenção externa pode fazer o composto cicatrizar e tornar-se violeta novamente.

p "Os corantes mecanocromicamente luminescentes (MCL) atraíram recentemente um interesse considerável por conta de suas aplicações potenciais, "disse Suguru Ito, autor do artigo e professor associado do Departamento de Química e Ciências da Vida da Escola de Graduação em Ciências da Engenharia da Universidade Nacional de Yokohama. "Contudo, ainda é muito difícil projetar racionalmente os corantes MCL com as características desejadas. "

p Neste estudo, Contudo, pesquisadores descobriram que, ao adicionar outro produto químico chamado DMQA, o corante mudou para laranja sob estímulos mecânicos. O corante também não precisava de mais estímulos externos para voltar ao violeta.

p "Combinamos dois tipos de diretrizes de design racional para ajustar as propriedades luminescentes, resultando nas características desejadas - e sem precedentes - de alto contraste, tintas auto-recuperáveis, "Disse Ito.

p A primeira diretriz de projeto racional é que o comportamento de recuperação do corante pode ser atribuído ao comprimento do grupo alquil no composto - uma cadeia mais longa de átomos de carbono com hidrogênios no corante permite que o corante recristalize e cure com o tempo. A segunda é que misturando com DMQA, a gama de cores entre o estado original e o estado fundamental difere muito.

p "O próximo passo é estabelecer uma diretriz de design racional para controlar a capacidade de resposta do corante a estímulos mecânicos, "Meu objetivo final é desenvolver um sistema de detecção de pressão inovador, criando racionalmente um material que pode mudar sua cor de emissão em estágios em resposta a estímulos mecânicos de intensidade diferente."

p Com tal controle, Ito poderia usar estímulos mecânicos para induzir precisamente uma resposta específica e pretendida. Um pouco de pressão pode mudar o brilho violeta para azul, um pouco mais de pressão empurra o brilho para mais perto do vermelho. Um sistema com tal habilidade permitiria mudanças graduais e recuperações pelo estímulo, o que pode ser altamente benéfico na próxima geração de materiais inteligentes, de acordo com Ito.