Hematomas na pele humana quando o tecido e o músculo na área sofrem trauma ou são danificados devido à aplicação de força brusca. Contudo, quando um objeto sofre um impacto, é necessário examinar cada centímetro da superfície do material para entender a extensão do dano. Um avião, por exemplo, é totalmente inspecionado para garantir a segurança. Se as áreas danificadas por um impacto físico sofrerem uma mudança de cor, assim como a pele humana, será fácil distinguir o que precisa ser consertado.

Espiropirano, uma molécula que reage à força externa, muda de cor quando é fisicamente estimulado devido a uma mudança em sua estrutura química. Quando injetado em concreto ou silicone, reage a estímulos mecânicos, como força, deformação e danos pela mudança de cor. Contudo, a sensibilidade mecânica do espiropirano é muito baixa para aplicações na vida real. Quando aplicado ao silicone, por exemplo, a cor muda somente após deformação de pelo menos 500%.

Uma equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Jaewoo Kim do Centro de Pesquisa de Compostos Estruturais do Instituto de Materiais Compostos Avançados do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST) melhorou drasticamente a sensibilidade mecânica para o material a ser aplicável a sensores vestíveis e pele artificial.

A fim de aumentar a sensibilidade do espiropirano, estudos anteriores modificaram sua estrutura molecular de acordo com o material com o qual seria combinado antes da síntese. Em contraste, os pesquisadores do KIST sintetizaram o material composto primeiro e depois adicionaram um certo tipo de solvente para melhorar a sensibilidade por meio de uma espécie de processo de envelhecimento. Em seguida, as mudanças na cor e fluorescência do material compósito foram observadas, enquanto controla o tempo de absorção com o solvente, e verificou-se que aumentar o tempo de tratamento melhorou a sensibilidade. O polímero espiropirano desenvolvido por meio desse novo processo mostrou uma melhoria de 850% na sensibilidade em comparação com os materiais desenvolvidos anteriormente. Esta sensibilidade notável foi observada para vários tipos de deformações, como tensão, compressão e flexão.

Também, ao contrário do método existente de melhorar a sensibilidade, manipulando cada material separadamente, o novo método desenvolvido neste estudo que aumenta a sensibilidade simplesmente com um processo de envelhecimento com solvente apresenta vantagens por poder ser facilmente aplicado a diversos materiais.

Dr. Jaewoo Kim do KIST disse:"Por meio deste estudo, um processo que pode melhorar drasticamente a sensibilidade mecânica do medicamento à base de espiropirano, materiais de polímero inteligentes sensíveis ao estresse foram desenvolvidos, e por meio de análise, o mecanismo por trás da melhora da sensibilidade foi identificado. [...] Com base nisso, planejamos nos dedicar a um estudo de acompanhamento no qual aplicamos a tecnologia a sensores vestíveis futuristas e pele artificial. "