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Cristal romano bajo el microscopio.
(Giulia Guidetti/Tufts University)
Investigadores de la Universidad de Tufts han encontrado cristales fotónicos en yacimientos del imperio romano, una nanotecnología del siglo XXI que hoy se crea con procesos que imposibles en esa época
Un equipo de científicos han descubierto fragmentos de cristales fotónicos en yacimientos arqueológicos del Imperio romano, materiales del siglo XXI que se utilizan en electrónica de vanguardia con aplicaciones militares y científicas. Estos nanomateriales estaban ocultos en lo que a simple vista parecían fragmentos de vidrio de jarrones y botellas fabricados hace más de dos milenios, rotos y enterrados en el barro.
Según Fiorenzo Omenetto —profesor de ingeniería en la Universidad Tufts que realizó el descubrimiento junto con Giulia Guidetti— es un descubrimiento asombroso: "Es realmente notable que tengas vidrio que ha estado en el barro durante dos milenios y termines con algo que es un ejemplo de libro de texto de un componente nanofotónico".
Sorpresa en la ciudad de Aquileia
Un cristal fotónico es una tecnología nanoscópica que puede filtrar y reflejar la luz de maneras específicas a nivel atómico. Los cristales romanos tienen propiedades similares a los nanomateriales fabricados en la actualidad mediante complejos procesos industriales para su uso en tecnologías claves para la civilización, como sistemas de comunicación y equipos láser.
El descubrimiento fue enteramente fortuito. Durante una visita al Instituto Italiano de Tecnología, un fragmento de vidrio deslumbró a los investigadores. Según Omenetto, la “hermosa pieza brillante de vidrio en una estantería atrajo nuestra atención". Era un fragmento de vidrio romano recuperado cerca de la antigua ciudad de Aquileia en Italia.
Nanomateriales en la naturaleza
Pero aquel objeto resultó ser mucho más que un simple bello trozo de vidrio. En su superficie había cristales fotónicos, estructuras atómicas ordenadas de forma precisa con la capacidad de provocar efectos ópticos únicos. Estos efectos se deben a la forma en que los cristales filtran y reflejan la luz. En la naturaleza, algunos animales, como ciertos tipos de peces, han evolucionado para producir coloraciones iridiscentes reflectantes gracias a estos cristales. Sin embargo, haberlos encontrado en fragmentos de vidrio del Imperio romano fue algo completamente inesperado para los investigadores.
Omenetto y Guidetti descubrieron que la estructura molecular de estos fragmentos de vidrio se reorganizó durante miles de años bajo tierra gracias a los factores ambientales y los minerales que los rodeaban, transformando un simple vidrio en estos cristales fotónicos avanzados.
Un descubrimiento “asombroso”
La Dr. Arianna Traviglia, directora del centro donde se encontró el fragmento, mencionó que su equipo se refería cariñosamente al objeto como "vidrio asombroso" porque el descubrimiento es simplemente increíble.
El análisis detallado del vidrio reveló aún más sorpresas. Aunque gran parte del fragmento conservaba su color original, en su superficie había una pátina que reflejaba la luz como un espejo dorado. Esta pátina estaba compuesta por estructuras llamadas "pilas de Bragg", que son capas alternas de sílice de alta y baja densidad. Las pilas reflejan diferentes longitudes de onda de luz, lo que da como resultado el reflejo dorado del vidrio.
Tecnología para la invisibilidad de vehículos militares
Estos cristales fotónicos ‘naturales’, afirman los investigadores, tienen un potencial tecnológico inmenso en el mundo moderno.
Actualmente, los cristales fotónicos se pueden utilizar en la creación de láseres, filtros y espejos. Además, tienen aplicaciones en dispositivos anti-reflejo, que son esenciales para la tecnología de invisibilidad militar que quiere hacer que aviones o vehículos puedan evitar ser detectados gracias a la forma en que reflejan la luz. Todo esto gracias a la naturaleza única de estos cristales.
Cultivo en laboratorio
Omenetto afirma que el descubrimiento de las propiedades especiales de estos vidrios abre la puerta a que los científicos puedan eventualmente cultivar materiales ópticos en laboratorios en lugar de fabricarlos. Dijo: “Si pudiéramos acelerar significativamente el proceso en el laboratorio, podríamos encontrar una manera de cultivar materiales ópticos en lugar de fabricarlos”. Esto podría revolucionar la forma en que se producen y utilizan los materiales ópticos en la tecnología moderna.
Al final, una vez por culpa de los romanos, lo que comenzó como una simple curiosidad arqueológica de hace 2000 años puede terminar siendo una parte integral del desarrollo de la tecnología del futuro en grandes laboratorios de cultivo sintético.
