El equipo de investigación conjunta de la Universidad de Viena y la Universidad de Edimburgo ha desarrollado recientemente un material polimérico inteligente que responde a cambios de pH, con resultados publicados en Physical Review Letters. Esta investigación revela cómo lograr la deformación controlada de moléculas poliméricas mediante la regulación de cargas. Esquema de la conformación de nanotiras helicoidales en respuesta a cambios de carga

El equipo de investigación descubrió a través de simulaciones por computadora y análisis teóricos que los polímeros cíclicos experimentan una transición conformacional de torsión a distorsión cuando cambian las cargas. "Al ajustar las cargas locales, podemos controlar con precisión la forma general de la molécula", indicó Roman Staňo, primer autor del artículo. Cuando cambia el valor de pH, las unidades monoméricas del polímero ganan o pierden carga, desencadenando una reconstrucción reversible de la estructura molecular.

Este material exhibe características únicas de separación de fases: bajo ciertas condiciones, el polímero coexiste simultáneamente en regiones ricas en distorsiones y torsiones. El profesor Christos Likos de la Universidad de Viena señaló: "Esta transición de compacta a extendida es gradual y controlable, sin necesidad de cambiar la topología molecular".

Los investigadores predicen que nuevos materiales sintéticos basados en ADN pueden exhibir un comportamiento similar. Estos materiales responsivos tienen potencial para aplicaciones en dispositivos de microfluídica, permitiendo cambios de forma y ajustes de flujo controlados mediante condiciones químicas locales.