El equipo de investigación conjunta de la Universidad de Ciencias de Tokio y la Universidad de Friburgo en Suiza ha publicado resultados innovadores en la revista Angewandte Chemie International Edition, desarrollando con éxito una molécula inteligente basada en [2.2]paraciclanoarano llamada PC-Py1, que puede mostrar en tiempo real el estado de estrés mecánico interno de materiales poliméricos mediante cambios en la fluorescencia. Esta tecnología proporciona una nueva solución para la advertencia temprana de daños en materiales.
El equipo de investigación utilizó hábilmente la estructura de esqueleto rígido del [2.2]paraciclanoarano, conectando dos grupos emisores de piireno para construir una molécula en forma de bisagra. El profesor asistente Yoshimitsu Sagara de la Universidad de Ciencias de Tokio explicó: "Cuando el material está sometido a estrés, la bisagra molecular se despliega, lo que causa que la fluorescencia cambie de amarillo a azul verdoso; este cambio está directamente relacionado con la magnitud del estrés". Las pruebas muestran que este sistema de sensores puede soportar más de 50 ciclos de estrés sin fallar, exhibiendo excelente reversibilidad y durabilidad.
Los tres avances clave de esta tecnología radican en:
- Alta sensibilidad: responde al estrés mecánico a nivel molecular
- Visualización en tiempo real: los cambios de color son discernibles a simple vista
- Amplia aplicabilidad: puede integrarse en varios materiales elastómeros
Comparado con métodos tradicionales, este diseño supermolecular evita problemas de ruptura de enlaces covalentes. El responsable del equipo suizo, el profesor Christoph Weder, señaló: "El mecanismo de bisagra logra una correspondencia lineal entre el estrés y la señal óptica, lo cual es crucial en aplicaciones de ingeniería". Actualmente, los investigadores están explorando la aplicación de esta tecnología en recubrimientos inteligentes, dispositivos electrónicos flexibles y otros campos.
