Choć od jego powstania minęło około 1600 lat, niezwykłe właściwości optyczne tego materiału wciąż robią wrażenie. Naczynie wykonane z dichroicznego szkła potrafi przybierać dwa zupełnie różne kolory w zależności od sposobu oświetlenia. W świetle odbitym wygląda na jadeitowozielone, natomiast gdy światło przechodzi przez jego ścianki, nabiera intensywnej, rubinowoczerwonej barwy. Członkowie zespołu badawczego odtworzyli ten efekt i opracowali recepturę pozwalającą uzyskać podobne szkło w powtarzalny sposób.
Czytaj też: Przeszłość wciąż na sprzedaż. Dlaczego nie możemy przestać tęsknić?
Przykładem tej niezwykłej technologii jest puchar przechowywany w British Museum. Pochodzi z IV wieku i stanowi jeden z najlepiej zachowanych przykładów rzymskich naczyń szklanych o ażurowej dekoracji. Wyróżnia się zarówno kunsztownym wykonaniem, jak i właściwościami materiału, z którego powstał. Na jego powierzchni widać natomiast postać Likurga, mitycznego króla Tracji, uwikłanego w pnącza.
Przez stulecia zagadką pozostawało to, w jaki sposób starożytni rzemieślnicy uzyskali tak spektakularną zmianę koloru. Badacze przypuszczali, iż odpowiadają za nią mikroskopijne cząsteczki złota i srebra zatopione w szkle. W odpowiednich warunkach tworzą one nanostruktury oddziałujące ze światłem, zmieniając sposób, w jaki materiał pochłania i rozprasza poszczególne długości fal. To właśnie te struktury sprawiają, że szkło może wyglądać na zielone, gdy obserwujemy światło odbite i czerwone, gdy patrzymy na światło przechodzące przez naczynie.
Odtworzenia starożytnej technologii podjęła się Lisa Hollands z Wydziału Inżynierii Chemicznej, Materiałowej i Biologicznej Uniwersytetu w Sheffield. Zadanie okazało się znacznie trudniejsze niż samo dodanie złota i srebra do stopionej masy. Kluczowe znaczenie miały proporcje składników, warunki wytopu oraz sposób, w jaki metale tworzyły nanostruktury wewnątrz materiału. Hollands eksperymentowała z różnymi rodzajami pieców, surowcami i poziomami tlenu, a nawet sprawdzała wpływ… dodatku cukru.
Po licznych próbach udało się jej uzyskać szkło odtwarzające charakterystyczne zachowanie antycznego pierwowzoru. Na podstawie opracowanej receptury powstało współczesne dzieło stworzone przez Elliota Walkera, artystę szklarza. Jego rzeźba nawiązuje do historii Likurga i łączy klasyczną formę z elementem ze szkła dmuchanego, który pozwala najlepiej zaprezentować niezwykłą zmianę barwy.
Czytaj też:Naukowcy przeanalizowali dziesiątki tysięcy piosenek. Jak zmieniły się teksty na przestrzeni 80 lat?
Poza symbolicznym osiągnięciem w dziedzinie sztuki, lepsze zrozumienie zachowania nanocząsteczek w szkle może pomóc w projektowaniu nowoczesnych materiałów fotonicznych, wykorzystujących światło między innymi w energetyce słonecznej i diagnostyce medycznej. Wiedza o procesach zachodzących podczas wytopu szkła ma również znaczenie dla badań nad bezpiecznym unieruchamianiem odpadów radioaktywnych. A wszystko to dzięki rozpracowaniu zagadki, której początki sięgają 1600 lat wstecz.
Źródło: Uniwersytet w Sheffield