Las pegatinas que brillan en la oscuridad, los extraños peces de las profundidades marinas, las bombillas LED… todos poseen formas de luminiscencia. En otras palabras, en vez de limitarse a reflejar luz, producen la suya propia.
Ahora, un equipo de científicos de la Universidad de Vermont y del Dartmouth College, ambas universidades en Estados Unidos, ha descubierto una nueva forma de que algunas moléculas puedan producir un resplandor luminiscente, en este caso una llamativa luz verde.
El equipo de Morgan Cousins, Ivan Aprahamian y Matthew Liptak estaba examinando algunas moléculas extrañas llamadas rotores moleculares, con formas semejantes a remos de kayak donde ambos extremos rotan alrededor de un eje (aunque muy pequeño, muchos miles de veces más delgado que un cabello). En un líquido poco espeso, como el agua, las acumulaciones de estas moléculas en rotación, una especie de tinte que contiene boro, producen un resplandor luminiscente rojizo, muy débil.
Pero cuando los científicos colocaron las moléculas en disolventes cada vez más espesos, tanto como el jarabe de arce, en este caso mezclas de glicerol y glicol de etileno (etilenglicol), comprobaron que la luz fluorescente de estos rotores moleculares no se debilitaba como parecía lógico que ocurriera sino que, al contrario, pasaban a brillar mucho, en un vívido color verde próximo al borde azul del espectro.
Se procedió a investigar el fenómeno, realizando simulaciones digitales y analizando más a fondo las moléculas implicadas, usando microscopía y otras técnicas de laboratorio, y el equipo de Cousins se encontró con un descubrimiento aún más sorprendente: la forma en que esta luz estaba siendo emitida precisaba romper una longeva ley de la química llamada Regla de Kasha.
Los colores que vemos existen porque las moléculas absorben y liberan luz bajo las “fantasmagóricas” reglas de la mecánica cuántica. En la mayoría de los casos, una molécula absorberá una longitud de onda específica de luz. En algunos casos, las moléculas “brillarán en la oscuridad” emitiendo un color específico durante un corto tiempo tras absorber luz.
En 1950, el famoso químico Michael Kasha observó que una molécula luminiscente generalmente emite luz del mismo color a despecho del color de aquella que absorbió inicialmente. Así que cuando una molécula luminiscente típica absorbe luz de energía más elevada, hacia el extremo azul del espectro, simplemente produce más calor, no una luminiscencia más brillante o de color diferente. Esta es la Regla de Kasha.
Pero el equipo de Cousins encontró que cuando sus moléculas rotor especiales se hallan en una solución densa, su capacidad de vibrar es limitada, lo que promueve, a modo de compensación, que emitan luz más intensa. Cuanto más densa sea la solución, menos rotan los remos moleculares, y más luz puede ser emitida.
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