Szkło, które zostało wytworzone w starożytnym Rzymie, nabiera interesujących właściwości fizycznych po wiekach leżenia w ziemi – piszą naukowcy na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences”.
W starożytnym Rzymie naczynia szklane były powszechnie używane do przechowywania wina, wody i kosmetyków. Po rozbić ich szkło często pokrywało się warstwą pyłu, gleby oraz były narażone na zmienne temperatury, wilgoć i substancje mineralne.
Obecnie te kawałki szkła można znaleźć na placach budowy i stanowiskach archeologicznych. Na ich powierzchni można zaobserwować opalizujące kolory, takie jak niebieski, zielony i pomarańczowy. Mniejsze kawałki są wykorzystywane jako wisiorki, a większe trafiają do muzeów.
Zespół inżynierów z Tufts University (USA), Fiorenzo Omenetto i Giulia Guidetti, zainteresował się tym szkłem. Zauważyli, że cząsteczki szkła przegrupowują się i łączą z minerałami, tworząc kryształy fotoniczne. Kryształy fotoniczne są uporządkowanymi układami atomów, które filtrują i odbijają światło w wyjątkowy sposób. Mają one wiele zastosowań w technologii, takich jak szybka komunikacja w komputerach i przez Internet, a także w laserach.
Projekt badawczy rozpoczął się przypadkowo podczas wizyty we włoskim Centrum Kulturowego Dziedzictwa Technologicznego. Naukowcy natknęli się na piękny kawałek szkła na półce, który okazał się być fragmentem rzymskiego szkła z antycznej Akwilei.
Analiza mikroskopowa wykazała, że na powierzchni szkła powstały zwierciadła Bragga, które selektywnie odbijają światło o różnych długościach fali. Powstanie tych zwierciadeł było rezultatem procesu korozji i rekonstrukcji, któremu szkło było poddawane przez wieki. Nanometrowe warstwy minerałów nakładały się na powierzchnię szkła, a krzemionka w szkle korodowała. Skutkiem tego jest niezwykle uporządkowany układ setek warstewek materiału krystalicznego.
Ten odkryty proces ma znaczenie nie tylko dla nauki, ale także dla dziedzictwa kulturowego. Szkło starożytnego Rzymu zyskało nowe właściwości, które mogą mieć zastosowanie w nowoczesnych technologiach.
