Espumas fortes, leves e biocompata­veis brilham no escuro quando a luz ultravioleta incide sobre elas, descobriram os químicos da RIKEN. Essa fosforescaªncia pode ter diversas aplicações, como imagens de amostras biológicas ao microsca³pio.

Os materiais fosforescentes absorvem a luz de alta energia e, em seguida, liberam gradualmente a energia como luz de um comprimento de onda mais longo. Essa luminescaªncia pode persistir por minutos ou atéhoras - muito mais do que épossí­vel para materiais fluorescentes.

Os compostos inorga¢nicos são amplamente usados ​​como materiais fosforescentes, mas alguns materiais orga¢nicos a  base de carbono também podem mostrar um brilho persistente, conhecido como fosforescaªncia orga¢nica ultralonga. Os materiais orga¢nicos são potencialmente mais fa¡ceis de fabricar do que os fa³sforos inorga¢nicos, e os pesquisadores podem ajustar a cor e a duração de seu brilho alterando suas estruturas moleculares, adaptando-os para possa­veis aplicações, incluindo anti-falsificação e detecção a³ptica. Mas os materiais de fosforescaªncia orga¢nica ultralonga tendem a ser quebradia§os e conter componentes ta³xicos, o que limita seu uso prático.

Agora, Yasuhiro Ishida do RIKEN Center for Emergent Matter Science e colegas descobriram que a gelatina , uma mistura de pepta­deos e protea­nas usada como agente gelificante em alimentos e medicamentos, pode ser transformada em materiais de fosforescaªncia orga¢nica ultralonga que são fortes.

Os pesquisadores misturaram gelatina com águapara formar hidroganãis e os liofilizaram para criar espumas porosas . Depois de testar várias concentrações de gelatina e condições de congelamento, os pesquisadores descobriram que resfriar a mistura a -10 graus Celsius produziu a espuma mais forte, que foi capaz de suportar altas pressaµes. “Apesar de ser 80% de ar, um pedaço de espuma do tamanho de um cubo de açúcar pode pesar 40 quilos”, diz Ishida. A microscopia eletra´nica revelou que as espumas tinham estruturas muito regulares, com poros de formas e tamanhos semelhantes.

Depois que a equipe iluminou as espumas com luz ultravioleta, elas brilharam verde-amareladas por vários segundos. "Fiquei muito surpreso quando minha aluna Suzhi Cai descobriu por acaso que as espumas de gelatina apresentam forte fosforescaªncia orga¢nica ultralonga", lembra Ishida. "Essa fosforescaªncia orga¢nica ultralonga nunca poderia ser imaginada com base na estrutura molecular da gelatina."

Os pesquisadores descobriram que grupos de grupos químicos chamados carbonilas eram responsa¡veis ​​pela fosforescaªncia orga¢nica ultralonga das espumas. Seu tempo de vida de fosforescaªncia diminuiu após a exposição ao ar, porque a umidade interrompeu esses aglomerados de carbonila.

A equipe fez espumas semelhantes de diferentes materiais, incluindo poliacrilato de sãodio e poli (acrilamida). Embora não sejam tão fortes quanto as espumas de gelatina, todas essas espumas mostraram atividade de fosforescaªncia orga¢nica ultralonga , brilhando em azul ou verde profundo. A mistura de gelatina com polímeros chamados PVA e PVP também os tornou fosforescentes.

As espumas de gelatina não são ta³xicas e Ishida agora espera desenvolvê-las como materiais ecologicamente corretos para sensores a³pticos.