La investigadora Sara Fuertes, del Instituto de Síntesis Química y Catálisis Homogénea, centro mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Zaragoza, ha diseñado un compuesto de platino que en estado sólido presenta respuestas fotofísicas -de absorción y emisión- muy selectivas, instantáneas y llamativas a la presencia de agua y metanol. Se trata de una nariz electrónica que cambia de color con la presencia de determinadas sustancias o moléculas y que podría diagnosticar enfermedades.
Este trabajo ha sido incluido dentro de la prestigiosa revista científica Nature Communications, la tercera en importancia tras Nature y Science en ciencias multidisciplinares. Este novedosos proyecto ha sido llevado a cabo por un equipo internacional formado por 23 científicos de España, Reino Unido, Estados Unidos y Corea. Según explicaron desde la Universidad de Zaragoza, este tipo de compuestos experimentan cambios de color cuando están en estado sólido por la incorporación de moléculas de disolvente en fase gaseosa y se denominan vapocrómicos.
CAMBIO DE COLOR
Estos elementos tienen un gran potencial debido a su alta sensibilidad a los vapores orgánicos para que puedan ser utilizados como sensores o como una «nariz electrónica» en el seguimiento de procesos industriales o en diagnósticos médicos. Por ejemplo, servirán para la identificación de biomarcadores de enfermedades en el aliento exhalado, entre otros.
La importancia de disponer de detectores colorimétricos altamente sensibles y selectivos conlleva grandes implicaciones económicas y medioambientales, explicaron desde la universidad.
Si a un film del compuesto diseñado de platino hidratado, de color rojo, se le somete a una corriente de argón, cambia a color amarillo debido a la pérdida de las moléculas de agua. Cuando se interrumpe la corriente y se expone al aire, el compuesto recupera el color rojo instantáneamente por incorporación de moléculas de vapor de agua del ambiente.
El elemento diseñado es también muy sensible a otras moléculas orgánicas volátiles, en particular al metanol, en cuyo contacto se vuelve azul marino. Estos cambios son totalmente reversibles y soportan hasta 10.000 ciclos.
Estos colores obtenidos tan intensos (rojo, azul) están asociados a transiciones en el visible de tipo metal-metal. Mediante difracción de rayos X, se puede observar cómo las moléculas de disolvente están interaccionando con el complejo metálico, permitiendo un acercamiento entre los platinos y dando lugar a las transiciones.
Durante la fase de experimentación que dio lugar a los resultados favorables, este compuesto se soportó sobre una membrana polimérica, manteniendo tanto los cambios de color como la velocidad de respuesta de los mismos, demostrando así un enorme potencial de cara a su aplicación en materiales de recubrimiento.
