در دهه‌ی ۱۹۵۰، موزه‌ی بریتانیا محل قرارگیری جام شیشه‌ای باستانی متعلق به قرن ۴ میلادی به نام «جام لیکرگوس» شد. علت نام‌گذاری این جام، به تصویرکشیده‌شدن پیروزی دیانیسوس درمقابل لیکرگوس، پادشاه تراس است که بر روی سطح خارجی جام، گرفتار دربین درختان مو، ترسیم شده است. شیوه‌ی صنعت‌گری به کاررفته برای ساختن این ظرف، فوق‌العاده است: سطح درونی بسیار صاف در مقایسه با سطح بیرونی که با ظرافت و باریک‌بینی خاصی تراش داده‌شده است. این دسته از ظروف رومی، به عنوان جام قفسی (Cage Cups) نیز شناخته می‌شوند و ساخت آن‌ها عمدتاً به قرن چهارم میلادی باز می‌گردد. از بین این ظروف، حدود ۵۰ جام بازمانده‌اند که از میان آن‌ها تنها تعداد محدوی تقریباً سالم هستند. جام لیکرگوس نیز از جمله‌ی این ظروف می‌باشد.
مقاله مرتبط: نانوتکنولوژی در گذر زمان: تاریخی بزرگ برای پدیده‌ای کوچک
مطمئنا ساختن این جام‌ها در زمان خود بسیار دشوار بوده و شکی در گران‌قیمت‌بودن آن‌ها نیست؛ اما آنچه باعث متمایزشدن جام لیکرگوس می‌شود، پدیده‌ی نوری عجیبی است که دانشمندان را برای دهه‌ها حیرت‌زده کرده است. این جام، در زیر نور معمولی به رنگ سبز یشمی دیده می‌شود اما درصورت تابانده‌شدن نور از داخل، به رنگ قرمز یاقوتی تغییر خواهد یافت. همچنین رنگ این جام، با افزودن مایعات مختلف به درون آن نیز، تغییر می‌کند. این ایده در آزمایشگاه و ازطریق شبیه‌سازی ترکیبات جام و سپس افزودن مایعات مختلف آزمایش شده و مشخص‌شده است که جام مذکور احتمالاً بسته به نوع نوشیدنی نیز تغییر رنگ می‌دهد (به علت احتمال وقوع آسیب، چنین آزمایش‌هایی برروی نمونه‌ی اصلی آثار باستانی صورت نمی‌گیرد). در ابتدا متخصصین از جنس بدنه‌ی جام مطمئن نبوده و آن را نوعی سنگ قیمتی می‌پنداشتند؛ تا اینکه در سال ۱۹۹۰ پرده از راز چگونگی تغییر رنگ برداشته شد.
ترکیبات و روش ساخت جام لیکرگوس
آنطور که مشخص شده است، شیشه‌ی جام لیکرگوس دارای مقدار ناچیزی از ذرات نقره و طلاست. آرایش این ذرات به گونه‌ای است که قطری تنها معادل ۵۰ نانومتر یا به عبارتی کمتر از یک هزارم یک دانه‌ی نمک را دارند. مقدار به کاررفته‌ی این ذرات به قدری کم است (۳۳۰ سهم نقره و ۴۰ سهم طلا از هر هزار سهم) که دانشمندان در ابتدا تصور می‌کردند آن‌ها تصادفاُ توسط گرد و غبار حین کار منتقل شده و شیشه‌سازان حتی از وجود این ذرات باخبر نبوده اند. اما اکتشافات ظروف شیشه‌ای دیگر با ترکیب مشابه، احتمال تصادف را از بین برده و درواقع نشان از هدفمندبودن ایجاد چنین ترکیبی دارد. این یعنی شیشه‌سازان عهد قدیم رومی به این مسئله پی‌برده بودند که هنگام برخورد نور با شیشه‌ی دارای ذرات طلا و نقره با کوچکترین ابعاد ممکن، رنگ شیشه تغییر می‌یابد. دانشمندان امورزه این پدیده را دورنگی «dichroism» و شیشه‌ی دارای چنین خاصیتی را شیشه‌ی دورنگ «dichroic» می‌نامند.
اما این پایان ماجرا نیست. افزودن ذرات ریز نقره و طلا به شیشه، به تنهایی برای ایجاد چنین خواص نوری خاصی کافی نیست و لازم است تا این ذرات، کریستال‌ها یا کلوئیدهای بسیار ریز و میکروسکوپی ایجاد نمایند. در واقع این کلوئیدها هستند که زمینه‌ی پدیده‌ی پراش نور و اثر دورنگی را ایجاد می‌کنند. از طرفی رومی‌ها جام لیکورگوس و جام‌های مشابه را با کنده‌کاری روی یک تکه‌ی بزرگ شیشه ساخته اند که نشان می‌دهد آن‌ها می‌دانستند که ضخامت‌های گوناگون شیشه رنگ‌های گوناگونی نیز ایجاد خواهد کرد.
نانوتکنولوژی رومی؛ علم یا تصادف
ایده‌ی افزودن فلزات یا اکسید آن‌ها با هدف یجاد رنگ در شیشه، برای شیشه‌سازان رومی ناآشنا نبود. شیشه‌های قرمز مات و قهوه‌ای ساخته‌شده با افزودن مس، نمونه‌ای از این فعالیت‌ها می‌باشند. با این حال، رنگ‌آمیزی شیشه با استفاده از طلا و نقره به کلی دور از قاعده و اثبات نشده بوده است. برای دست‌یابی به چنین تکنیکی، به کنترل فاکتورهای بسیار زیادی ازجمله غلظت فلزات، اندازه ذرات، وضعیت اکسیداسیون عناصر مشخص، مدت زمان و دمای گرمادهی و احتمالاً اتمسفر حین کار نیاز است؛ و دست‌یابی رومی‌ها به چنین اطلاعاتی، آن هم با دانش محدود ۱۶۰۰ سال پیش غیرممکن به نظر می‌رسد. این تکنولوژی هرگز پس از قرن چهارم میلادی تکرار نشده و پیشرفتی نکرد، که خود شاهدی بر عدم توانایی رومیان در کنترل دقیق روند رنگ‌آمیزی شیشه‌ها بوده و حضور نانوذرات در این مواد، به معنی اطلاع‌داشتن افراد عهد باستان از علم نانوتکنولوژی نیست. درواقع آن‌ها از فعالیت خود در مقیاس نانو بی‌اطلاع بوده اند.
منابع
-The Lycurgus Cup – A Roman Nanotechnology Ian Freestone, et al
خیلی جالب ?
ممنون از حسن توجهتون.