Rzymscy rzemieślnicy pionierami nanotechnologii

kielich

Najnowsze dowody wskazują na to, że rzymscy rzemieślnicy, którzy wykonali kielich Likurga, skorzystali z dobrodziejstw nanotechnologii, tworząc naczynie, które zmienia kolor w różnych warunkach oświetlenia.

Kielich, który obecnie znajduje się w Muzeum Brytyjskim w Londynie powstał najprawdopodobniej w IV wieku n.e. Wzory na naczyniu przedstawiają historię króla Likurga, który zostaje złapany przez gąszcz winorośli. Jest to kara za występek popełniony przeciwko Dionizosowi, greckiemu bogowi wina. Unikalne właściwości pucharu po raz pierwszy zostały zauważone w latach ’50 XX wieku, kiedy naczynie trafiło do muzeum. Dopiero w 1990 roku dzięki obserwacji szkła pod mikroskopem, naukowcy domyślili się w jaki sposób dokonuje się zmiana kolorów.

Kielich został stworzony około 1600 lat temu, przy zastosowaniu procesu osadzenia bardzo drobnych cząsteczek złota i srebra w szkle. Średnica nanocząsteczek wynosi około 50-70 nanomentrów – mniej niż 1/1000 średnicy ziarenka soli. Przy podświetleniu z przodu, kielich ten ma kolor jasno zielony (jadeitowy), ale kiedy źródło światła umieścimy w jego wnętrzu lub z tyłu, staje się rubinowo czerwony. Starożytni Rzymianie stworzyli tzw. szkło dichroiczne, w którym występuje gra dwóch kolorów. Szkło takie przepuszczając dany kolor, odbija jego barwę dopełniającą. Po nałożeniu kilkudziesięciu warstw nanocząstek kolor różni się w zależności od kąta obserwacji i kierunku padającego światła. Nanocząstki złota i srebra o określonej średnicy silnie rozpraszają światło o długościach fal odpowiadającej kolorowi zielonemu (550nm). Jednak gdy kubek oświetlany jest od tyłu kolor zielony jest absorbowany i obserwujący widzi tylko barwę czerwoną, która jest dopełnieniem zieleni (leży na przeciwnym brzegu koła chromatycznego).

Ostatnie badania sugerują, że puchar może zmieniać kolory także w zależności od płynu jaki wlejemy do kielicha. Naukowcy nie mogli wlać płynu do cennego artefaktu dlatego wykorzystali plastikową płytkę o wielkości znaczka pocztowego, na której “wydrukowali” laserem miliardy maleńkich otworów i nanieśli na nie nanocząstki złota lub srebra. W przypadku wody, oleju, roztworów cukrów, soli kolory łatwo dało się rozróżnić (np. jasno zielony dla wody i czerwony dla oleju). Oprócz tego, prototyp okazał się 100 razy bardziej czuły na zmienne poziomy soli w roztworach niż obecne komercyjne czujniki. Być może w przyszłości materiał zostanie wykorzystany przy budowie przenośnych urządzeń do wykrywania patogenów w próbkach śliny i moczu lub wykrywania niebezpiecznych płynów.

Dokładny proces produkcji stosowany przez rzymskich rzemieślników pozostaje niejasny i prawdopodobne nie był dobrze rozumiany i kontrolowany przez twórców. Obecnie używane szkło dichroiczne opracowali badacze z NASA w celu zastosowania go w lustrach satelitów. Szkło dichroiczne znajduje zastosowanie przy produkcji laserów, okularów przeciwsłonecznych, oświetlenia, światłowodów, witraży oraz jako filtry w fotografii. Cechuje go odporność na czynniki atmosferyczne i ścieranie oraz nigdy nieblaknące kolory. Materiał ten jest więc doskonałym rozwiązaniem do zdobienia ścian, okien dachowych czy fontann.

Źródło:
[1] http://www.smithsonianmag.com/history-archaeology/This-1600-Year-Old-Goblet-Shows-that-the-Romans-Were-Nanotechnology-Pioneers-220563661.html | 02.09.2013
[2] http://pl.wikipedia.org/wiki/Szk%C5%82o_dichroiczne | 02.09.2013
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Lycurgus_Cup | 02.09.2013
[4] Lycurgus Cup (British Museum) by Lucas (ancientartpodcast.org), flickr.com, CC BY 2.0

2 komentarze
  1. Przemysław Pasich Odpowiedz

    W pierwszym akapicie jest błąd: jeżeli kielich został stworzony prawdopodobnie 1600 lat temu, to jego data powstania powinna być ok. IV w. n.e., a nie tak jak jest w tekście: IV w. p.n.e.

    Artykuł jest bardzo dobry; fantastycznie przedstawia ideę, że mimo tego, że nanotechnologia jest obiektem zainteresowania naukowców od zasadniczo krótkiego czasu, to jej zastosowania sięgają czasów starożytnych Rzymian.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *