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La nanotecnologia nel vetro esiste da quasi 2000 anni

La nanotecnologia nel vetro esiste da quasi 2000 anni

Tra le migliaia di antichità conservate al British Museum di Londra, ce n’è un pezzo Ha suscitato un enorme interesse per decenni. Oltre al suo valore artistico, il pezzo ha sorpreso a livello accademico.

La ragione per cui questo vetro è così speciale è l’incredibile cambiamento di colore che subisce sotto la luce: Quando è illuminato dall’esterno, sembra grigio-verdastro, ma quando è illuminato dall’interno, mostra una forte tonalità rossastra.. La nanotecnologia ha una spiegazione per questo fenomeno.

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La storia di una coppa romana unica

Coppa di Licurgo, vaso romano in vetro risalente al IV secolo d.C., che secondo gli storici segna la vittoria di Costantino I su Licinio. In quale La morte del re Licurgo sembra essere stata scolpitaIl grande nemico di Dioniso, il dio greco del vino. In questa versione del mito, il re tenta di uccidere una delle sue ninfe, la ninfa Ambrosia. Si trasformò in una vite e si avvolse attorno a Licurgo finché non lo uccise.

Coppa Licurgus in verde
Immagine: Amministratori del British Museum

Ma tornando alla bandiera del trofeo, come ha potuto cambiare colore in modo così evidente? Da dove viene questo dicroismo? Sebbene ci siano prove scritte dell’esistenza del Graal già nel 1845, Gli scienziati non sono stati in grado di risolvere questo mistero fino agli anni ’90. Utilizzando la moderna tecnica di analisi, la microscopia elettronica a trasmissione.

Il segreto di questo viraggio sta nel vetro con cui è stato realizzato; o meglio dentro In questo cristallo sono incluse piccole particelle sferiche di diversi minerali. Queste minuscole particelle, chiamate nanoparticelle, costituite principalmente da oro e argento, hanno un diametro compreso tra 50 nanometri e 100 nanometri, mille volte più piccolo di un granello di sale.

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Si scopre che quando si accende, mostra Un fenomeno chiamato risonanza plasmonica di superficieQuando la dimensione di una particella metallica è molto più piccola della lunghezza d’onda della luce incidente, gli elettroni in essa contenuti oscillano con il campo elettrico della luce. Per determinate lunghezze d’onda, si verifica l’accoppiamento tra l’oscillazione del campo elettrico incidente e l’oscillazione degli elettroni, che fa aumentare notevolmente l’assorbimento della luce di quella lunghezza d’onda. Di conseguenza, aumenta anche la riflettanza delle lunghezze d’onda non assorbite associate a un particolare colore, che è il colore che vediamo. Infine, viene trasmessa la luce che non viene riflessa o assorbita dall’oggetto.

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A volte una tazza rossa, a volte verde

Nel caso della Coppa di Licurgo, il colore rosso osservato nella trasmissione è il risultato dell’assorbimento della luce verde dello spettro visibile da parte delle più piccole particelle d’oro; il colore viola è dato dalle particelle più grandi della stessa sostanza; Infine, il colore verde è dovuto alla riflessione della luce di quel colore da parte delle nanoparticelle d’argento.

All’epoca la scoperta suscitò grande sorpresa, ma anche scetticismo tra gli scienziati, perché la fabbricazione di particelle così piccole 1.600 anni fa richiedeva una tecnologia che allora non esisteva. o abilità straordinarie.

Poiché la concentrazione di questo tipo di particolato è molto bassa (40 ppm nel caso dell’oro e 300 ppm nel caso dell’argento), l’ipotesi principale sulla sua fabbricazione è che potrebbe essere dovuta a qualche “contaminazione” accidentale con il polvere d’oro e d’argento finemente macinata presente nelle botteghe artigiane.

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Tuttavia, anche questa strana coincidenza Semina dubbi tra gli specialisti: Se la tazza è composta da particelle di dimensioni leggermente diverse o altri materiali, questo effetto sorprendente non sarà raggiunto.

è finita, La Coppa di Licurgo non è l’unico esempio di dicroismo dovuto a nanoparticelle metalliche che si trovano in diverse parti del mondo. Frammenti di vari pezzi conservati in vari musei (al Metropolitan Museum of Art di New York o al Museo Archeologico Nazionale di Madrid, tra gli altri) mostrano queste proprietà.

La nanotecnologia nell’impero romano e nel medioevo

A questo punto è lecito chiedersi se i Romani conoscessero le leggi fisiche che governano questi fenomeni o se la creazione di queste cose fosse dovuta semplicemente al puro caso. Questo sarà quasi sicuramente un mistero che non verrà mai risolto, ma quello che si sa è che l’utilizzo delle nanoparticelle a scopo ornamentale non era un segreto scomparso con la fine dell’Impero Romano.

Gli artigiani medievali esplorarono anche l’effetto dell’aggiunta di piccole particelle metalliche al vetro per realizzare vetrate colorate per cattedrali e chiese. Esempi di questo sono le vetrate di Notre Dame e la Cattedrale di Lione, tra le altre cattedrali medievali. Il colore di questi cristalli può essere visto solo dall’interno, con la luce trasmessa, come risultato dell’interazione tra le nanoparticelle e la luce.

Esempi successivi dell’uso di queste particelle in Europa sono le ceramiche “smaltate a stagno” dell’Italia nel XV e XVI secolo e la terracotta Wedgwood-legno a lustro “smaltata di rame” dell’Inghilterra dell’inizio del XIX secolo. Nelle Americhe, i Maya hanno anche sviluppato una bellissima vernice blu che si trova sui loro murales e ceramiche, che ha superato la prova del tempo e incorpora nanomateriali naturali.

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Ma a cosa serve usare le nanoparticelle per colorare le cose? Oltre ai brillanti voti che si possono ottenere, I pezzi tinti in questo modo non perdono colore nel tempo Perché le molecole mantengono le loro proprietà fisiche e chimiche, nonostante siano state esposte per secoli alle condizioni ambientali.

Le statue dello stesso periodo colorate con composti organici ora sono bianche perché questi composti si sono degradati.

Forse è irragionevole pensarlo I romani sono stati in grado di capire come produrre e utilizzare le nanoparticelle più di un millennio e mezzo fa che attualmente costituiscono la base delle nuove tecnologie utilizzate per diagnosticare le malattie e aumentare l’efficacia dei trattamenti, tra le altre cose. o no. Ed è che la tecnologia e l’arte non devono essere in contrasto. In effetti, vanno di pari passo da secoli.

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