Estruturas de cintas - de tiras de queixo e material de pára-quedas a habitats espaciais - são amplamente empregadas em sistemas de engenharia como componentes de suporte de carga. Eles são frequentemente submetidos à irradiação de luz ultravioleta (UV) estendida, o que pode afetar sua integridade e reduzir sua resistência mecânica. Apesar dos avanços tecnológicos no monitoramento da saúde estrutural, as técnicas de detecção de UV de longo prazo para correias permanecem subdesenvolvidas.
Nesta pesquisa, os pesquisadores exploraram uma solução atraente:uma fita de nylon fotocrômica que, por ser composta por polímeros funcionalizados com espiropirano (SP), demonstra variação de cor em resposta à exposição prolongada aos raios UV com variação de cor controlada em várias escalas de tempo que conduz à detecção de UV .

A equipe desenvolveu um modelo matemático baseado em fotoquímica para interpretar observações experimentais, revelando o fenômeno fotocrômico como um processo fotoquímico multi-etapas e multi-escala de tempo envolvendo várias espécies químicas oferecendo a base para a inferência da cor da teia

Em sua pesquisa publicada no Journal of Applied Physics , a equipe descobriu que a taxa de decaimento da cor das teias demonstrava uma dependência da concentração inicial do corante SP. As teias com a concentração de corante mais baixa mantiveram a sensibilidade por quatro semanas, enquanto na concentração de corante mais alta, elas exibiram capacidade de detecção após oito semanas. Assim, a concentração de corante pode ser personalizada para atender à vida útil das aplicações direcionadas.

A trama fotocrômica proposta e o modelo matemático baseado em fotoquímica podem informar projetos futuros de estruturas sensíveis a UV que mantêm a sensibilidade sob semanas de exposição contínua à luz solar UV. + Explorar mais

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