Il nuovo materiale oggetto di attenzione è un 'gel strutturato' che potrebbe essere utilizzato per realizzare dei sensori non costosi e veloci, grazie alla sua capacità di modificare, nel tempo di poche frazioni di secondo, il proprio colore, in presenza di una molteplice varietà di stimoli esterni.

I gel strutturati si caratterizzano per avere una disegno interno, ad esempio, a strati. Il gel oggetto di studio da parte dei ricercatori del MIT cambia di spessore in presenza di stimoli esterni ed a tale variazione corrisponde una modifica del colore in un ambito che comprende l'intero spettro visibile della luce.

Questo nuovo materiale è stato ottenuto a partire da un sottile film costituito di due strati: uno 'duro' di polystyrene e l'altro 'morbido' di poly-2-vinyl-pyridina (2VP). Irraggiando questo nuovo materiale con dei fotoni di luce, la porzione dello spettro luminoso che viene riflessa e quindi la colorazione assunta dal gel, dipende dallo spessore del gel bi-stratificato e dal suo indice di rifrazione; tale spessore può essere modificato agendo semplicemente sullo strato di poly-2-vinyl-pyridina, ad esempio in presenza di stimoli esterni, quali la variazione di temperatura, umidità, pressione, pH e concentrazione salina. La variazione di lunghezza d'onda della luce riflessa dal gel ci permetterà quindi di misurare in modo molto preciso l'entità della variazione di ciascuna grandezza, come ad esempio la concentrazione salina.

Per poter misurare la variazione di spessore del gel in presenza dei detti stimoli esterni bisogna previamente farlo dilatare fornendo una carica positiva all'anello piridinico di ciascun segmento costituente la molecola di poly-2-vinyl-pyridina, in tal modo si origina una catena di molecole che si può espandere, in presenza di acqua, fino a dieci volte il proprio volume, modificando per conseguenza le proprietà ottiche del gel; tale espansione degli strati di 2VP è indotta dalla repulsione tra le cariche positive addizionate.

L'aggiunta all'acqua che permea il gel di (ad esempio) una soluzione salina avente elevata concentrazione determina la saturazione di una quantità più, o meno maggiore delle cariche positive e quindi le catene di 2VP si contraggono ed il gel precipita in forma di aggregati aventi la forma di palla, o di stringa e cioè dei blocchi disordinati riflettenti radiazioni di lunghezza d'onda differente rispetto allo stato 'disteso' e quindi aventi anche diverso colore.