L’Institut de Microelectrònica de Barcelona del CSIC ha desenvolupat un sensor que canvia de color quan detecta contaminants i compostos orgànics volàtils. Es tracta d’un dispositiu basat en polímers que es corba i altera el seu color quan entra en contacte amb diferents substàncies. Per exemple, el canvi de patró de color permet reconèixer, entre d’altres, alcohols i dissolvents presents en l’ambient o en productes domèstics. L’eina busca així simplificar el control de la qualitat de l’aire i obre la porta a aplicacions en control mediambiental, diagnòstic mèdic i seguretat industrial.
Un sensor mecanocròmic es basa en estímuls mecànics, com tensió o pressió, per canviar de color. En aquest cas, es tracta d’un sensor amb forma de voladís que utilitza capes de dos polímers diferents: el polidimetilsiloxà (PDMS) i el tiol-eno-epoxi no estequiomètric (OSTE+). La combinació dels dos polímers permet una resposta diferent del sensor a causa del canvi de volum de cada polímer en ser exposat als diferents agents contaminants. A més, una de les superfícies del voladís conté nanoestructures fotòniques, que descomponen la llum i que li donen un color concret al sensor.
D’aquesta manera, quan el dispositiu entra en contacte amb un dels compostos i els polímers s’inflen, el voladís es corba i passa de tenir un únic color a un gradient de colors al llarg de la longitud del voladís. Com més gran és la curvatura, més gran és el gradient de color i fa possible arribar a observar tot l’espectre de color en el voladís. El dispositiu respon al canvi de volum diferencial dels dos polímers que el formen en absorbir un compost volàtil, el que genera una curvatura i, en conseqüència, el canvi cromàtic.
Actualment, hi ha sistemes comercials sensibles que són capaços de detectar compostos orgànics volàtils en l’aire, però no de discriminar quin tipus de compost és. Els pròxims passos de la investigació inclouen ampliar el ventall de compostos orgànics volàtils que es poden detectar, integrar tècniques d’intel·ligència artificial que permetin discriminar patrons molt semblants. Els investigadors també preveuen provar el dispositiu en la detecció de compostos orgànics volàtils presents en l’alè humà, on alguns d’aquests compostos actuen com a biomarcadors de malalties i podrien facilitar diagnòstics primerencs o el seguiment d’exposicions químiques.
