La molienda de cristales quirales de oro y complejos de isocianuro hizo que se transformaran en cristales aquirales al mismo tiempo que cambiaban sus propiedades de emisión. Crédito:Universidad de Hokkaido
Los cristales hechos de complejos de oro cambian de color a medida que cambian de estructura de "quiral" a "aquiral" cuando se muelen.
Los materiales "inteligentes" que cambian de color en respuesta a un estímulo mecánico tienen una amplia gama de aplicaciones, como la creación de empaques y sensores sensibles a la presión que pueden detectar la manipulación.
Investigadores de la Universidad de Hokkaido han diseñado un nuevo "material luminiscente de respuesta mecánica" utilizando un complejo de oro e isocianuro, que incluye dos anillos unidos de átomos de carbono e hidrógeno.
Cuando el material se prepara por primera vez, es un aceite viscoso. El aceite emite un color naranja bajo irradiación ultravioleta. Cuando se pincha el aceite con una aguja, sin embargo, cristaliza aleatoriamente en cristales amarillos "quirales" que emiten luz verde o en cristales gris blanquecinos "aquirales" que emiten luz verde azulada.
Un cristal es quiral si las moléculas están alineadas de tal forma que no puedan superponerse a su imagen especular. Esto hace que sus manos izquierda y derecha sean quirales, por ejemplo, mientras que una lata de refresco sería achiral.
El aceite también se transformó en cristales quirales o aquirales cuando entró en contacto con pequeñas piezas de cada cristal, respectivamente. Es más, cuando se aplicó ultrasonido al aceite durante 20 minutos, se convirtió en un polvo de cristales aquirales.
El aceite viscoso hecho de oro e isocianuro cristaliza en respuesta a estímulos en un cristal quiral o cristal aquiral. Un cristal quiral se convierte en un cristal aquiral cuando se muele. Las transiciones de fase provocan cambios de color. Crédito:Jin M. et al., Revista de la Sociedad Química Estadounidense, 23 de mayo, 2017
Notablemente, La molienda de cristales quirales hizo que se transformaran en cristales aquirales y al mismo tiempo cambiaran sus propiedades de emisión. "Esta es la primera prueba de que la transición de fase quiral a aquiral causada por un estímulo mecánico podría alterar las propiedades de emisión, "dice Hajime Ito, el autor correspondiente del estudio publicado en el Revista de la Sociedad Química Estadounidense . "Los cristales de achira son generalmente más estables que los cristales quirales, conocida como Regla de Wallach. Esto hace que la transición quiral a aquiral sea muy razonable ".
Este es el primer ejemplo de este tipo de material, ellos dicen, y sus resultados indican que el cambio dinámico entre las dos fases cristalinas puede ser una estrategia prometedora para diseñar materiales funcionales mecánicos sensibles universales. "Al apuntar a moléculas que pueden formar cristales quirales y aquirales y seguir la regla de Wallach, podríamos desarrollar materiales mecánicos responsables de manera más estratégica y eficiente, "Añadió Ito.
