Nanotehnologia cunoscută încă de pe vremea romanilor

O cupă romană, veche de 1.600 de ani, ar putea fi cel mai vechi exemplu de obiect la fabricarea căruia fost utilizată nanotehnologia. Aşa-numita „cupă Licurg”, un pocal de sticlă care îşi schimbă culoarea în funcţie de modul în care este luminat, a fost investigată cu mijloace moderne, care au dat la iveală informaţii fascinante.

Cupa Licurg, aflată în prezent la British Museum, din Londra, este făcută dintr-o sticlă dicroică, adică una care prezintă două culori diferite, după modul în care cade lumina. Luminată din faţă, cupa apare verde, în vreme ce, atunci când este luminată din spate, este roşie.

La crearea ei au fost folosite tehnologii similare nanotehnologiilor moderne, ce presupun manipularea materialelor până la scară atomică şi moleculară.

Nanotehnologiile reprezintă un domeniu nou şi deosebit de interesant pentru cercetătorii moderni, care cred că materiale şi procesele din sfera nanotehnologiei pot fi utilizate în nenumărate aplicaţii, de la diagnosticarea bolilor până la identificarea unor pericole biologice în aeroporturi.

Misterul cupei Licurg a fost dezlegat abia în anii 1990, după decenii în care oamenii de ştiinţă au fost derutaţi de caracteristicile ei neobişnuite.

Studiind la microscop fragmente din sticla pocalului, cercetătorii au constatat că meşterii romani impregnaseră sticla cu particule de aur şi argint, cu o granulaţie foarte fină, aproximativ 50 nanometri în diametru, de 1000 de ori mai mici decât un grăunte de sare.

Atunci când sunt atinşi de radiaţia luminoasă, electronii din particulele de metal vibrează în moduri care fac obiectul să apară colorat diferit, în funcţie de poziţiile relative al observatorului, pocalului şi sursei de lumină.

Cupa era utilizată pentru a bea la ocazii deosebite, iar oamenii de ştiinţă cred că, atunci când era umplută cu lichid, acest lucru interfera cu comportamentul vibraţional ale electronilor, ceea ce influenţa culoarea lichidului.

Neputând studia acest fenomen prin umplerea cu lichid a acestui obiect unic în lume, vechi şi fragil, cercetătorii de la Universitatea din Illinois au încercat să reproducă acest efect imprimând mici scobituri pe o plăcuţă de plastic şi tratându-le cu nanoparticule de aur şi argint, pentru a recrea astfel caractersiticile  deosebite ale pocalului. Apoi au turnat diferite lichide în adâncituri, pentru a urmări efectele obţinute.

Au constatat, de exemplu, că, dacă turnau apă, aceasta părea de culoare albastru-deschis, în vreme ce uleiul lua, în adâncituri, o culoare roşu-aprins.

Experimentul îi poate ajuta pe arheologi să înţelegă mai bine modul în care cupa Licurg produce spectaculoasele sale „efecte speciale”, dar poate contribui şi la dezvoltarea unor mijloace nanotehnologice de rezolvare a unor probleme curente ale lumii contemporane – de exemplu, detectarea unor patogeni printr-o analiză a salivei sau urinei, ori identificarea unor lichide suspecte pe care teroriştii ar încerca să le introducă în mod clandestin la bordul unor avioane.

Cupa Licurg datează din secolul al 4-lea e.n. şi a fost probabil lucrată la Roma.

Sculptura înfăţişează o scenă din mitologia greacă: irascibilul rege Licurg (un rege trac care ar fi domnit în jurul anului 800 î.e.n.) a intrat în conflict cu zeul Dionysos şi una dintre însoţitoarele lui, Ambrosia; aceasta din urmă, transformată în viţă, l-a imobilizat pe rege, pe care apoi Dionysos l-a pedepsit pentru purtările sale.

Cupa este singurul exemplu de obiect antic complet din sticlă dicroică şi prezintă o lucrătură extrem de delicată, cu figuri în relief aproape complet desprinse de fond, rezultat al unei măiestrii excepţionale a sculptorului.