Pesquisadores da Escola de Engenharia da Osaka Metropolitan University demonstraram que o empilhamento inicial de camadas de benzeno em cristais orgânicos intensifica significativamente a variação de cor por fluorescência quando submetidos a pressão, indicando uma estratégia para desenvolver sensores de pressão mais sensíveis.
A equipe, liderada pelo project assistant professor Takuya Ogaki, pelo associate professor Yasunori Matsui e pelo professor Hiroshi Ikeda, observou o fenômeno em dois compostos organoborônicos cristalinos que contêm a unidade estrutural [2.2]paraciclofan (pCP). O estudo foi divulgado em 22 de janeiro de 2026.
Como a pressão altera a cor
A piezofluorocromia — mudança reversível de cor fluorescente sob compressão — já é empregada em sensores usados nos setores automotivo e médico. À medida que os dispositivos se tornam mais complexos, cresce a demanda por sensores capazes de detectar pequenas variações de pressão.
Nos experimentos, o composto denominado pCP-H apresentou pares de nuvens eletrônicas naturalmente empilhados (camadas dímeras π-empilhadas). Ao aplicar alta pressão, essas camadas se aproximam ainda mais, fortalecendo as interações entre moléculas vizinhas e mudando a emissão luminosa do verde para o vermelho.
No segundo composto, pCP-iPr, as moléculas não formam essas camadas empilhadas. Consequentemente, a alteração de cor resulta principalmente de ajustes sutis dentro de cada molécula, produzindo um deslocamento menor no comprimento de onda e uma fluorescência menos intensa.
Cristais que funcionam como molas
Segundo Yasunori Matsui, sob condições de ultra-alta pressão, estruturas como o [2.2]paraciclofan “agem como molas”, expandindo-se e contraindo-se para modificar a cor emitida por meio de alterações nas interações moleculares.
Imagem: Internet
A análise por cristalografia de raios X confirmou que tanto o emparelhamento molecular quanto a estrutura interna das moléculas determinam a resposta óptica dos materiais. Essas informações devem orientar o design de futuros materiais sensíveis à pressão.
Os resultados completos foram publicados na revista Journal of Materials Chemistry C com o artigo “The role of a [2.2]paracyclophane moiety in piezofluorochromism of crystalline organoboron complexes”.
Com informações de Nanowerk
