Científicos japoneses de la Universidad de Chiba ha logrado un avance sorprendente en el campo de los materiales inteligentes. Han creado un sistema polimérico supramolecular capaz de transformarse en estructuras de una, dos o tres dimensiones simplemente ajustando la intensidad de la luz.
Este hallazgo abre la puerta a una nueva generación de materiales que, como los organismos vivos, pueden adaptarse a su entorno y modificar sus propiedades en tiempo real. El secreto está en una molécula especialmente diseñada que combina dos componentes clave:
- Una unidad de azobenceno, sensible a la luz.
- Un núcleo de merocianina basada en ácido barbitúrico, que aporta estabilidad y versatilidad.
Gracias a esta combinación, el material puede adoptar distintas formas según la energía lumínica que recibe. Bajo condiciones normales, las moléculas se autoensamblan en fibras nanoscópicas (estructuras 1D). Con el tiempo, estas fibras se reorganizan en láminas más estables (estructuras 2D). Pero al aplicar luz ultravioleta intensa, las láminas se deshacen y vuelven a convertirse en fibras. En cambio, con luz UV débil, las láminas crecen verticalmente y forman cristales tridimensionales (estructuras 3D).
Lo que dicen los investigadores
El profesor Shiki Yagai, líder del proyecto, explicó:
“Nuestro grupo ha estado trabajando en controlar las morfologías de los ensamblajes moleculares usando luz. Ahora hemos logrado un sistema fuera del equilibrio que, como los seres vivos, cambia su estructura según la energía que recibe”.
Por su parte, el asistente Kenta Tamaki destacó que este comportamiento adaptativo es posible gracias a la fotoisomerización del azobenceno, que rompe los enlaces de hidrógeno y permite la reorganización de las estructuras.
Este descubrimiento aborda uno de los grandes retos de la ciencia de materiales: crear sistemas que no sean estáticos, sino dinámicos y capaces de responder a estímulos externos. Según los investigadores, en el futuro podrían diseñarse materiales que se adapten espontáneamente a cambios ambientales, integrando funciones fotoactivas, electroactivas o catalíticas.
Las aplicaciones potenciales son enormes:
- Superficies auto-reparables.
- Sensores dinámicos que ajusten su sensibilidad.
- Sistemas de liberación de fármacos que se activen con luz.
- Tecnologías de recolección de energía más eficientes.
En palabras de Yagai:
“Este sistema supramolecular fuera del equilibrio abre el camino hacia materiales altamente funcionales que responden a estímulos externos, igual que los sistemas vivos”.
El estudio, publicado en la revista Chem en noviembre de 2025, marca un hito en la creación de materiales inteligentes. Lo que antes parecía ciencia ficción —materiales que cambian de forma y función como si estuvieran “vivos”— hoy empieza a ser una realidad tangible gracias a la investigación científica.
Con información de revista Chem.