Hematomas en la piel humana cuando el tejido y el músculo de la zona sufren un traumatismo o se dañan debido a la aplicación de una fuerza contundente. Sin embargo, cuando un objeto sufre un impacto, es necesario examinar cada centímetro de la superficie del material para comprender el alcance del daño. Un avión, por ejemplo, está completamente inspeccionado para garantizar la seguridad. Si las áreas dañadas por un impacto físico cambian de color, al igual que la piel humana, Será fácil distinguir lo que debe repararse.

Espiropirano una molécula que reacciona a la fuerza externa, cambia de color cuando es estimulado físicamente debido a un cambio en su estructura química. Cuando se inyecta en hormigón o silicona, reacciona a estímulos mecánicos como la fuerza, deformación y daño por cambio de color. Sin embargo, la mecano-sensibilidad del espiropirano es demasiado baja para aplicaciones de la vida real. Cuando se aplica a la silicona, por ejemplo, el color cambia solo después de una deformación de al menos el 500%.

Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Jaewoo Kim del Centro de Investigación de Compuestos Estructurales en el Instituto de Materiales Compuestos Avanzados del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST) ha mejorado drásticamente la mecano-sensibilidad para que el material sea aplicable a sensores portátiles y piel artificial.

Para mejorar la sensibilidad del espiropirano, estudios previos han modificado su estructura molecular de acuerdo con el material con el que se combinaría antes de la síntesis. A diferencia de, Los investigadores de KIST sintetizaron el material compuesto primero y luego agregaron un cierto tipo de solvente para mejorar la sensibilidad a través de una especie de proceso de envejecimiento. Luego se observaron los cambios en el color y la fluorescencia del material compuesto, controlando el tiempo de absorción con el disolvente, y se encontró que aumentar el tiempo de tratamiento mejoraba la sensibilidad. El polímero de espiropirano desarrollado a través de este nuevo proceso mostró una mejora del 850% en la sensibilidad en comparación con los materiales desarrollados anteriormente. Esta notable sensibilidad se observó para varios tipos de deformaciones como tensión, compresión y flexión.

También, a diferencia del método existente para mejorar la sensibilidad manipulando cada material por separado, El nuevo método desarrollado a través de este estudio, que aumenta la sensibilidad simplemente con un proceso de envejecimiento utilizando un solvente, presenta las ventajas de que se puede aplicar fácilmente a varios materiales.

El Dr. Jaewoo Kim de KIST dijo:"A través de este estudio, un proceso que puede mejorar drásticamente la mecano-sensibilidad de los productos basados ​​en espiropirano, Se han desarrollado materiales poliméricos inteligentes sensibles al estrés, y a través del análisis, Se identificó el mecanismo detrás de la mejora de la sensibilidad. [...] Basado en esto, planeamos dedicarnos a un estudio de seguimiento en el que aplicamos la tecnología a los sensores portátiles futuristas y la piel artificial ".