Den farverige hemmelighed for en 1.600 år gammel romersk kalk på British Museum er nøglen til en overfølsom ny teknologi, der muligvis kan hjælpe med at diagnosticere menneskelig sygdom eller finde biohazards på sikkerhedskontrolsteder.
Glaskalisen, kendt som Lycurgus Cup, fordi den bærer en scene, der involverer kong Lycurgus af Thrakien, fremstår som jadegrøn, når den er oplyst fra fronten, men blodrød, når den er tændt bagfra - en ejendom, der forundrede forskere i årtier efter at museet erhvervede koppen i 1950'erne. Mysteriet blev ikke løst før i 1990, da forskere i England undersøgte brudte fragmenter under et mikroskop og opdagede, at de romerske kunsthåndværkere var nanoteknologiske pionerer: De havde imprægneret glasset med partikler af sølv og guld, malet ned, indtil de var så små som 50 nanometer i diameter, mindre end en tusindedel af størrelsen på et korn af bordsalt. Den nøjagtige blanding af ædle metaller antyder, at romerne vidste, hvad de gjorde - ”en fantastisk bedrift, ” siger en af forskerne, arkæolog Ian Freestone fra University College London.
Den gamle nanotech fungerer sådan som sådan: Når det rammer lys, vibrerer elektroner, der hører til metalfladene på måder, der ændrer farven afhængigt af observatørens position. Gang Logan Liu, ingeniør ved University of Illinois i Urbana-Champaign, der længe har fokuseret på at bruge nanoteknologi til at diagnosticere sygdom, og hans kolleger indså, at denne effekt gav uudnyttet potentiale. ”Romerne vidste, hvordan man fremstiller og bruger nanopartikler til smuk kunst, ” siger Liu. ”Vi ønskede at se, om dette kunne have videnskabelige anvendelser.”
Når forskellige væsker fyldte koppen, mistænkte Liu, ville de ændre, hvordan de vibrerende elektroner i glasset interagerede, og dermed farven. (Dagens hjemmets graviditetstest udnytter et separat nanobaseret fænomen for at gøre en hvid linje lyserød.)
Da forskerne ikke kunne lægge væske i selve den dyrebare artefakt, prægede de i stedet milliarder af små brønde på en plastikplade på størrelse med et frimærke og sprøjtede brøndene med guld- eller sølv-nanopartikler, hvilket i det væsentlige skabte en matrix med milliarder ultra -miniature Lycurgus Cups. Når vand, olie, sukkeropløsninger og saltopløsninger blev hældt i brøndene, viste de en række let at skelne farver - for eksempel lysegrøn til vand og rød for olie. Prototypen var 100 gange mere følsom over for ændrede niveauer af salt i opløsning end nuværende kommercielle sensorer under anvendelse af lignende teknikker. Det kan en dag gøre vej til håndholdte enheder til at opdage patogener i prøver af spyt eller urin eller til at afværge terrorister, der prøver at transportere farlige væsker på flyene.
Den oprindelige Lycurgus Cup fra det fjerde århundrede e. Kr., Der sandsynligvis kun er taget ud til særlige lejligheder, skildrer kong Lycurgus bundet i et flok af vinranker, formodentlig for onde handlinger begået mod Dionysus, den græske vingud. Hvis opfindere formår at udvikle et nyt detekteringsværktøj ud fra denne gamle teknologi, vil det være Lycurgus 'tur til at gøre opsving.
