Nelle gallerie del vento gli ingegneri combattono da anni contro un ostacolo nascosto: la temperatura distorce le letture della pressione sui modelli di aereo. Le comuni vernici luminescenti reagiscono a entrambi i fattori contemporaneamente, e l'errore si accumula finché non si aggiunge un sensore di temperatura separato.
I chimici e gli ingegneri dell'Università di Manchester, insieme ai colleghi della Finlandia orientale, hanno creato una molecola che separa da sola i segnali. Essa emette simultaneamente luce rossa e blu. Il rosso risponde sia alla pressione dell'aria sia alla temperatura, mentre il blu risponde solo alla temperatura. Confrontando l'intensità dei due colori, si può sottrarre istantaneamente l'interferenza termica e ottenere un valore di pressione puro.
Alla base della molecola c'è un atomo d'oro legato a un composto ad anello, l'acridina. La posizione del legame determina quale colore emette la sostanza: una posizione dà una fosforescenza rossa sensibile alla pressione, l'altra una fluorescenza blu dipendente dalla temperatura. I calcoli dei colleghi finlandesi hanno aiutato a prevedere il comportamento ancora prima della sintesi in laboratorio.
La molecola viene aggiunta a una vernice speciale con cui si ricopre il modello di aereo. Una telecamera registra entrambi i colori contemporaneamente, e il rapporto dei segnali corregge automaticamente i dati. Non è più necessario applicare sensori di temperatura aggiuntivi, che complicano l'esperimento e creano proprie distorsioni del flusso.
Secondo il dottor Aleksandr Romanov, una simile autocorrezione integrata era prima irraggiungibile per i comuni luminofori. Il dottor Mark Quinn osserva che la correzione termica resta uno dei principali problemi nell'uso delle vernici sensibili alla pressione, e una soluzione basata su una sola molecola appare più elegante e più pratica nelle condizioni reali di prova.
Il lavoro è pubblicato sulla rivista Advanced Optical Materials e fa parte del programma di Manchester per il perfezionamento di tali rivestimenti. Parallelamente gli scienziati sviluppano vernici al platino con bassa sensibilità alla temperatura. Insieme, questi approcci avvicinano il momento in cui i progettisti potranno ottenere mappe di distribuzione della pressione quanto più precise sui nuovi velivoli.
Una sola molecola, due colori di luce — e la precisione delle misurazioni nella galleria del vento cresce senza attrezzature superflue.
