Científicos crearon el material fluorescente más brillante jamás conocido

Los cristales SMILES, hechos de estructuras en forma de estrella, representan una solución a un problema surgido hace 150 años en la ciencia de los materiales.
Cristales SMILES en estructuras impresas en 3D
Cristales SMILES en estructuras impresas en 3D. Imagen: Amar Flood

Artículo publicado originalmente por VICE Estados Unidos.

Por favor contemplen el resplandor fascinante del material fluorescente más brillante jamás fabricado. Estos coloridos haces de luz podrían parecer visiones de un sueño de los años 80, pero son objetos reales impresos en 3D iluminados por una nueva clase de materiales llamados SMILES, según un estudio publicado recientemente en la revista Chem.

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SMILES, que significa estructuras de aislamiento iónico de moléculas pequeñas, son cristales formados por estructuras en forma de estrella que pueden hacer que la luz de los tintes fluorescentes brille a niveles sin precedentes. Las propiedades ópticas especiales de SMILES podrían tener una amplia gama de aplicaciones, como el desarrollo de láseres, células solares y tecnologías de bioescaneo más eficientes.

“Muchos materiales y dispositivos pueden emitir luz; por lo general, todo depende de dónde obtienen la energía para 'energizarse' y luego liberar esa energía nuevamente como luz emitida (fluorescencia)”, dijo en un correo electrónico Amar Flood, coautor del estudio y profesor de química James F. Jackson en la Universidad de Indiana.

“En nuestro caso, obtenemos la energía del material que absorbe la luz”, explicó.

El equipo pudo crear estos objetos luminosos al encontrar “la primera solución universal” a un problema surgido hace 150 años llamado desactivación fluorescente, según el estudio.

Los científicos habían reconocido durante mucho tiempo el resplandor potencial de los tintes fluorescentes, pero estaban desconcertados por la compulsión de las moléculas fluorescentes a interactuar entre sí una vez que se colocan en marcos sólidos, lo que significa que no producen un brillo coherente o predecible.

Flood y sus colegas superaron este dilema mezclando moléculas fluorescentes con compuestos en forma de estrella llamados macrociclos de cianoestrellas que fijan las moléculas fluorescentes en su lugar cuando la solución se vuelve sólida.

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Estructuras impresas en 3D hechas con material SMILES, coloreadas bajo luz blanca y fluorescentes bajo los rayos UV. Imagen: Amar Flood

Este proceso produce un material entramado que se puede cristalizar, teñir y mezclar en polímeros, como las estructuras impresas en 3D en la imagen de arriba. Debido a que el material logra absorber la luz de forma tan eficiente, vuelve a emitirse ante nuestros ojos con una luminosidad incomparable.

El brillo de los cristales SMILES “supera los materiales orgánicos e inorgánicos más brillantes” desarrollados para el bioescaneo, según el estudio. Además de ser bastante agradables a la vista, el equipo de Flood espera que las llamativas propiedades ópticas de los nuevos materiales produzcan avances en muchas industrias.