Descoberto cristal que derrete quando iluminado, sem precisar ser aquecido

Redação do Site Inovação Tecnológica - 17/05/2023

A luz faz o cristal derreter e mudar de cor.
[Imagem: Mao Komura et al. - 10.1039/D3SC00838J]

Transição de cristal para líquido fotoinduzida

Enquanto a maioria dos materiais derrete quando aquecidos, pesquisadores do Japão descobriram agora um novo material no qual o derretimento pode ser induzido pela luz, e não apenas pelo calor.

Ainda mais intrigante, esse material apresenta mudanças em suas propriedades luminescentes enquanto derrete lentamente sob a ação da luz ultravioleta.

A irradiação com luz faz com que os microcristais - ou grânulos - do material derretam, um fenômeno muito raro, chamado "transição de cristal para líquido fotoinduzida".

Esse fenômeno pode alterar drasticamente as propriedades de um material, possibilitando uma ampla gama de aplicações, como adesivos fotorresponsíveis e reversíveis que podem ser controlados pela luz, por exemplo.

Poucos materiais apresentam essa propriedade de fusão de cristais, e este é o primeiro material cristalino orgânico desse tipo - seu nome é 1,2-dicetona heteroaromática.

A luz induz uma mudança estrutural nas moléculas, fazendo o cristal derreter.
[Imagem: Mao Komura et al. - 10.1039/D3SC00838J]

Mudança de cor

Um aspecto particularmente interessante do novo material é a mudança na luminescência durante o processo de fusão induzida pela luz.

"Este é o primeiro cristal orgânico que conhecemos que apresenta uma evolução luminescente durante o derretimento do cristal, mostrando mudanças de intensidade e cor, do verde ao amarelo," contou Mao Komura, da Universidade de Osaka.

As análises da equipe mostraram que mudanças na estrutura molecular do componente dicetona alteram o modo como o material absorve e emite luz.

"Descobrimos que as mudanças na luminescência surgem de processos sequenciais de afrouxamento do cristal e mudanças conformacionais antes da fusão," explicou o professor Yosuke Tani. "Essas indicações visuais das etapas do processo de fusão induzida por luz nos permitiram avançar no entendimento atual da fusão de cristais no nível molecular."

Segundo a equipe, esta descoberta de um novo material com fusão fotoinduzida, juntamente com sua caracterização, permitirá projetar materiais desse tipo customizados para uma variedade de aplicações, incluindo fotolitografia, armazenamento de energia térmica e adesivos controlados por luz.

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