De menselijke huid kneuzingen wanneer het weefsel en de spieren in het gebied trauma oplopen of beschadigd raken door de toepassing van botte kracht. Echter, wanneer een object een impact ondervindt, het is noodzakelijk om elke centimeter van het oppervlak van het materiaal te onderzoeken om de omvang van de schade te begrijpen. Een vliegtuig, bijvoorbeeld, het is volledig geïnspecteerd om de veiligheid te garanderen. Als de door een fysieke impact beschadigde gebieden een kleurverandering ondergaan, net als de menselijke huid, het zal gemakkelijk zijn om te onderscheiden wat moet worden gerepareerd.

Spiropyran, een molecuul dat reageert op externe kracht, verandert van kleur wanneer het fysiek wordt gestimuleerd als gevolg van een verandering in de chemische structuur. Wanneer geïnjecteerd in beton of siliconen, het reageert op mechanische prikkels zoals kracht, vervorming en beschadiging door kleurverandering. Echter, de mechanische gevoeligheid van spiropyran is te laag voor real-life toepassingen. Wanneer toegepast op siliconen, bijvoorbeeld, de kleur verandert pas na vervorming van minimaal 500%.

Een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Jaewoo Kim van het Structural Composite Research Center van het Institute of Advanced Composite Materials van het Korea Institute of Science and Technology (KIST) heeft de mechanische gevoeligheid voor het materiaal drastisch verbeterd, zodat het kan worden toegepast op draagbare sensoren en kunstmatige huid.

Om de gevoeligheid van spiropyran te verhogen, eerdere studies hebben de moleculaire structuur aangepast aan het materiaal waarmee het voorafgaand aan de synthese zou worden gecombineerd. In tegenstelling tot, de KIST-onderzoekers synthetiseerden eerst het composietmateriaal en voegden daarna een bepaald type oplosmiddel toe om de gevoeligheid te verbeteren door een soort verouderingsproces. Vervolgens werden de veranderingen in de kleur en fluorescentie van het composietmateriaal waargenomen, terwijl de absorptietijd met het oplosmiddel wordt gecontroleerd, en er werd gevonden dat het verlengen van de behandeltijd de gevoeligheid verbeterde. Het spiropyran-polymeer dat via dit nieuwe proces is ontwikkeld, vertoonde een verbetering van 850% in gevoeligheid in vergelijking met eerder ontwikkelde materialen. Deze opmerkelijke gevoeligheid werd waargenomen voor verschillende soorten vervormingen zoals spanning, compressie en buiging.

Ook, in tegenstelling tot de bestaande methode om de gevoeligheid te verbeteren door elk materiaal afzonderlijk te manipuleren, de nieuwe methode die tijdens dit onderzoek is ontwikkeld en die de gevoeligheid verhoogt door eenvoudigweg een verouderingsproces met een oplosmiddel te ondergaan, biedt voordelen omdat deze gemakkelijk op verschillende materialen kan worden toegepast.

Dr. Jaewoo Kim van KIST zei:"Door deze studie, een proces dat de mechanische gevoeligheid van op spiropyran gebaseerde, spanningsgevoelige slimme polymeermaterialen zijn ontwikkeld, en door analyse, het mechanisme achter de verbetering van de gevoeligheid werd geïdentificeerd. [...] Op basis hiervan, we zijn van plan ons te wijden aan een vervolgonderzoek waarin we de technologie toepassen op futuristische draagbare sensoren en kunstmatige huid."