Exposición a algunos inodoros, gases incoloros e insípidos, como los agentes nerviosos, puede ser tóxico o incluso letal. Y tener la capacidad de detectar otros tipos de vapores podría evitar que las personas coman alimentos en mal estado o podridos. Los dispositivos portátiles fáciles de usar podrían, por lo tanto, recorrer un largo camino hacia la protección del público. Ahora los investigadores que informan en Cartas de materiales ACS han creado un sensor similar a un bolígrafo que cambia de color cuando se expone a gases nocivos.

Los humanos no pueden detectar muchos vapores tóxicos, como agentes nerviosos venenosos o aminas volátiles liberadas de alimentos en mal estado, por lo que sería útil un sensor que pueda detectar las concentraciones muy diminutas de estos gases. Los sensores basados ​​en fluorescencia son una solución potencial porque son económicos y pueden revelar trazas de compuestos. Sin embargo, algunos compuestos fluorescentes se agrupan una vez que reaccionan con los gases, reduciendo su intensidad, y pueden requerir procesos de fabricación complejos. Sin embargo, otros fluoróforos producen una luz más intensa cuando se agrupan:fluorógenos de emisión inducidos por agregación (AIEgens). La mayoría de los métodos de detección actuales que utilizan AIEgens están basados ​​en líquidos, requiriendo que los gases se disuelvan en solución antes del análisis, y no son fáciles de transportar. Entonces, Zhe Jiao, Pengfei Zhang, Haitao Feng, Ben Zhong Tang y sus colegas querían adaptar AIEgens para que se integrara en una fibra fina como una aguja, creando un dispositivo de mano cuya punta se "enciende" en presencia de un gas en particular.

Los investigadores desarrollaron dos "prácticos bolígrafos" basados ​​en AIEgen "uno para identificar el agente nervioso dietilclorofosfito (DCP) y el otro para las aminas producidas por los alimentos en descomposición. Primero, recubrieron fibras de polímero de dióxido de silicio con una fina capa de sol-gel para inmovilizar AIEgens. Próximo, agregaron un AIEgen que cambia de color cuando reacciona con DCP en un conjunto de fibras, y un AIEgen que reacciona con aminas en otro set. Las fibras recubiertas se colocaron luego en el extremo de un dispositivo similar a un bolígrafo con una fuente de luz ultravioleta en el interior. La punta del sensor DCP cambió de una fluorescencia amarilla a azul dentro de los 30 minutos posteriores a la exposición a DCP. La punta del sensor de amina era inicialmente de un suave color gris azulado, pero generó una luz vibrante de color amarillo en cinco minutos cuando se expuso a vapores de amina volátil. Ambos sensores volvieron al tono original cuando se expusieron a vapores neutralizantes, demostrando que eran reversibles.

Finalmente, El equipo utilizó el práctico bolígrafo que responde a las aminas para distinguir entre una muestra de salmón que se había refrigerado y una que se había dejado a temperatura ambiente durante 48 horas. Los investigadores dicen que otros bolígrafos útiles podrían desarrollarse fácilmente utilizando diferentes AIEgens sensibles al vapor, que podría aplicarse a la seguridad alimentaria, aplicaciones de vigilancia ambiental o seguridad pública.