Riassunto:
I ricercatori dell'Università di Sheffield nel Regno Unito sono riusciti a ricreare con successo l'effetto unico di cambiamento di colore di un antico vetro romano risalente a più di 1.600 anni fa. Questo vetro appare verde smeraldo quando la luce si riflette sulla superficie, ma vira ad un vivido colore rubino quando la luce penetra nel vetro. Sebbene la scienza moderna abbia compreso da tempo la fisica alla base di questo fenomeno, i produttori di vetro hanno faticato a replicarlo in modo stabile. Ora, il gruppo di ricerca ha finalmente ottenuto questo effetto attraverso una nuova serie di formule di materiali e processi sperimentali.
Questo studio è stato ispirato dalla famosa Coppa di Licurgo dell'antica Roma. Questo vetro fu realizzato nel IV secolo d.C. ed è ora raccolto nel British Museum. Si tratta di una delle opere conservate più complete tra i circa 40 vetri reticolati di epoca romana esistenti. È anche l'unico vetreria antica attualmente conosciuta in grado di presentare questo speciale effetto di scolorimento.
La decorazione della Coppa di Licurgo raffigura il mitico re della Tracia Licurgo. È impigliato tra le viti, rappresentando la storia di essere punito per i propri errori. Nel 2022, una giuria internazionale composta da artisti ed esperti di conservazione di reperti culturali l'ha nominata una delle sette meraviglie del vetro al mondo, riconoscendone la squisita fattura, il colore unico e l'eccellente stato di conservazione.
Gli scienziati ritengono che il segreto di questo vetro risieda nelle piccole quantità di oro e argento che gli antichi artigiani romani aggiungevano durante il processo di produzione. In determinate condizioni, questi metalli possono formare nanoparticelle di dimensioni estremamente piccole e distribuirle in diverse strutture all'interno del vetro. La dimensione di queste particelle è molto più piccola di un granello di sabbia, addirittura più piccola della lunghezza d'onda della luce visibile, e può produrre un forte assorbimento e diffusione della luce. Poiché le particelle variano in dimensioni, forma e disposizione, il vetro mostra colori che cambiano a seconda di come viaggia la luce.
Questo fenomeno è chiamato dicroismo. In poche parole, quando un osservatore vede la luce riflessa dalla superficie del vetro, il vetro appare verde; quando la luce passa attraverso il retro del vetro, la luce trasmessa appare rossa. Questo effetto non è causato dai comuni pigmenti, ma è il risultato dell'interazione tra le nanostrutture metalliche all'interno del vetro e la luce.
Tuttavia, comprendere i principi non significa che possano essere facilmente copiati. Non esiste ancora una risposta chiara sul tipo di ricette, condizioni della fornace e fasi di lavorazione utilizzate dagli antichi artigiani romani. Sebbene i ricercatori moderni abbiano fatto molti tentativi in passato, è sempre stato difficile ottenere in modo stabile un effetto di cambiamento di colore simile a quello della Coppa di Licurgo.
La svolta è iniziata con una commissione di Christina Metcalfe, responsabile del Programma di fotonica molecolare presso l'Università di Sheffield. Nel 2025, ha invitato Lisa Hollands, un'esperta tecnica con oltre 25 anni di esperienza nella ricerca e produzione del vetro, a ricreare questo vetro speciale per l'evento LightFest dell'Università.
Hollands ha inizialmente collaborato con la professoressa Caroline Jackson, un'esperta di vetro romano, per studiare la composizione conosciuta e le caratteristiche di produzione del vetro antico e ha utilizzato materie prime moderne per preparare un materiale di base che simulava il vetro dell'antica Roma. Poi inizia il lavoro davvero duro: come inserire piccole quantità di oro e argento nel vetro nella forma giusta e, infine, formare nanostrutture con proprietà ottiche speciali.
Per fare ciò, ha sperimentato diversi tipi di forni, combinazioni di materie prime e livelli di ossigeno, e ha anche testato gli effetti dell'aggiunta di zucchero alla ricetta del vetro. Dopo molti esperimenti, è finalmente riuscita a creare un campione di vetro che appariva verde opaco alla luce riflessa e diventava rosso quando retroilluminato.
Questo risultato dimostra che gli speciali effetti ottici della Coppa di Licurgo possono essere ricreati utilizzando materiali moderni e tecniche sperimentali. I ricercatori però non affermano di aver ripristinato completamente la ricetta originale degli antichi artigiani romani. Gli esperimenti moderni utilizzano materiali e processi che ottengono gli stessi risultati visivi, ma ciò non significa che i romani di 1.600 anni fa utilizzassero esattamente gli stessi metodi.
Dopo aver completato la ricetta, il team di ricerca ha deciso di fare un ulteriore passo avanti e creare un'opera d'arte moderna che mettesse in mostra le proprietà uniche di questo vetro rendendo omaggio agli antichi artigiani. Hanno invitato l'artista britannico del vetro Elliot Walker a partecipare alla creazione. Walker ha vinto la seconda stagione del concorso di arte del vetro di Netflix "Blown Away".
Walker si è ispirato al mito della Coppa di Licurgo e all'antica scultura greca e romana "Atlante Farnese" per progettare una scultura moderna che combina elementi di entrambe le arti classiche. L'opera mantiene il tema della storia di Licurgo e sostituisce la sfera che in origine simboleggiava il corpo celeste con un bicchiere. Allo stesso tempo, la struttura in vetro soffiato è appositamente progettata per consentire al pubblico di osservare in modo intuitivo i cambiamenti di colore del materiale in diverse condizioni di illuminazione.
Quest'opera sarà esposta per la prima volta alla Millennium Gallery durante il Festival of the Mind presso l'Università di Sheffield dal 6 al 15 novembre 2026. Una volta chiusa la mostra, entrerà a far parte della collezione permanente del Turner Museum of Glass presso l'Università di Sheffield.
Il significato di questa ricerca non si limita all'arte e all'antica lavorazione artigianale del vetro. I ricercatori hanno sottolineato che la comprensione del modo in cui si formano le nanoparticelle metalliche all'interno del vetro dovrebbe contribuire allo sviluppo di nuovi materiali fotonici. Tali materiali possono utilizzare la luce anziché i tradizionali segnali elettronici per ottenere funzioni specifiche e avere potenziali applicazioni in campi come l’energia solare, la tecnologia quantistica e la diagnosi medica.
Inoltre, l'Università di Sheffield dispone di un team specializzato nella tecnologia di vetrificazione dei rifiuti radioattivi. Il team lavora per immobilizzare le scorie nucleari complesse in strutture di vetro in modo che i materiali pericolosi possano essere contenuti in modo sicuro per lunghi periodi di tempo. L'esperienza accumulata in questa ricerca nella progettazione della composizione del vetro e nel controllo della microstruttura può anche fornire un riferimento per lo sviluppo di vetro solidificato dai rifiuti nucleari con proprietà più avanzate.
In un certo senso, la ricostruzione della Coppa di Licurgo da parte degli scienziati moderni non è solo una riproduzione dell'antico artigianato, ma rivela anche la scienza dei nanomateriali contenuta nella tecnologia di produzione del vetro dell'antica Roma. Gli artigiani di oltre 1.600 anni fa potrebbero non aver compreso l'interazione tra le nanoparticelle metalliche e la luce, ma hanno creato materiali ottici sorprendenti attraverso l'esperienza e la maestria artigianale.
Commenti