Ahora, en un estudio publicado recientemente en Angewandte Chemie International Edition , investigadores de la Universidad de Osaka y socios colaboradores han desarrollado una molécula de borano que exhibe una emisión de luz inusual al unirse al fluoruro. Incorporar su molécula al plástico común es sencillo, lo que da como resultado materiales versátiles para aplicaciones de detección química y pantallas electrónicas.

Una clase de moléculas conocidas como triarilboranos (TAB) tiene propiedades fotoquímicas que son útiles en óptica. Por ejemplo, al unirse a un anión como el fluoruro, la alteración de la estructura electrónica del TAB a menudo provoca dos cosas en la emisión de luz:acorta la longitud de onda (desplazamiento al azul) y reduce la intensidad (respuesta de apagado).

El alargamiento de la longitud de onda de emisión (desplazamiento al rojo) casi no tiene precedentes porque no se dispone de los principios de diseño correspondientes. El problema que los investigadores pretendían abordar es el desarrollo de una nueva clase de TAB que muestre una respuesta de detección desplazada al rojo y que pueda incorporarse fácilmente a la electrónica plástica y tecnologías similares.

"Nuestro sensor basado en borano muestra una respuesta desplazada al rojo al unirse a un anión como el fluoruro", explica Nae Aota, autor principal del estudio. "Nuestro método se basa en reducir la brecha de energía orbital de la molécula en el estado fundamental y mejorar la transferencia de carga en el estado excitado invirtiendo el papel de TAB del aceptor electrónico al donante".

Lo más destacado del trabajo de los investigadores es la fácil incorporación de un fluoruro TAB en películas de polímeros de poliestireno y poli(metacrilato de metilo). La matriz polimérica no afectó la emisión de luz desplazada al rojo. De hecho, una película exhibía una luz blanca cálida, una propiedad muy deseada que imita la luz del sol. Además, el color de la emisión de luz se podía ajustar con precisión simplemente ajustando la cantidad de fluoruro añadido.

"Estamos entusiasmados con la versatilidad de nuestras películas delgadas", dice Youhei Takeda, autor principal. "Podemos utilizar la bipolaridad del fenazaboruro para preparar películas plásticas que van desde el azul hasta el infrarrojo cercano para pantallas y detección de aniones ultrasensibles".

Este trabajo es un importante paso adelante en las tecnologías de visualización electrónica. Además, al ajustar la selectividad del TAB a la unión de aniones (es decir, detectar solo un tipo de anión incluso en presencia de otros aniones potencialmente competidores), las aplicaciones a tecnologías de detección muy buscadas serán sencillas.