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Las mentes siempre curiosas de Omenetto y Guidetti, ambos profesores del Silklab de la Universidad de Tufts, profundizaron en el intrigante fen\u00f3meno que hab\u00eda convertido el vidrio simple en maravillas relucientes. Lo que descubrieron fue que el vidrio romano se convert\u00eda en cristales fot\u00f3nicos: disposiciones at\u00f3micas meticulosamente ordenadas que influyen en la luz de maneras espec\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n
Los cristales fot\u00f3nicos son estructuras con propiedades diel\u00e9ctricas peri\u00f3dicas que afectan la propagaci\u00f3n de ondas electromagn\u00e9ticas. Por lo general, se fabrican utilizando t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n avanzadas, como la litograf\u00eda, que permite crear patrones precisos a nanoescala. En el proceso, se organizan sistem\u00e1ticamente capas o conjuntos de materiales con diferentes \u00edndices de refracci\u00f3n, creando periodicidad (disposiciones moleculares repetidas) en una, dos o tres dimensiones. Esta estructura peri\u00f3dica da como resultado una banda prohibida fot\u00f3nica, que restringe la propagaci\u00f3n de ciertas longitudes de onda de luz a trav\u00e9s del cristal.<\/p>\n\n\n\n
Estos cristales fot\u00f3nicos desempe\u00f1an un papel fundamental en nuestra era digital. Son la columna vertebral de los dispositivos de comunicaci\u00f3n \u00f3ptica ultrarr\u00e1pida, incluidas las gu\u00edas de ondas y los conmutadores que alimentan nuestras computadoras e Internet. Adem\u00e1s, su capacidad para manipular la luz encuentra aplicaciones en filtros de luz, l\u00e1seres, espejos e incluso dispositivos sigilosos.<\/p>\n\n\n\n
Es una yuxtaposici\u00f3n fascinante: un artefacto de una civilizaci\u00f3n que es anterior a Internet durante milenios puede de alguna manera adquirir propiedades fundamentales para la comunicaci\u00f3n \u00f3ptica moderna.<\/p>\n\n\n\n
“Es como toparse con un ejemplo de libro de texto de un componente nanofot\u00f3nico en el barro”, coment\u00f3 Omenetto.<\/p>\n\n\n\n
Un descubrimiento accidental envuelto en una belleza resplandeciente El an\u00e1lisis qu\u00edmico mostr\u00f3 que los fragmentos de vidrio se forjaron inicialmente en alg\u00fan momento entre el 100 a. C. y el 100 d. C., durante una \u00e9poca en la que Roma pas\u00f3 de ser una rep\u00fablica a un imperio. La s\u00edlice proced\u00eda de las arenas de Egipto, y quiz\u00e1s el propio vidrio se fabricaba all\u00ed, lo que pone de relieve las intensas redes comerciales entre las dos grandes potencias. Pero hab\u00eda mucho m\u00e1s en este cristal chispeante.<\/p>\n\n\n\n Empleando microscopios electr\u00f3nicos de barrido de \u00faltima generaci\u00f3n, Omenetto y Guidetti pudieron visualizar la intrincada estructura de la p\u00e1tina que refleja el oro. Observaron lo que parec\u00edan pilas de Bragg: capas alternas de s\u00edlice que reflejan longitudes de onda de luz espec\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n “Es probable que se trate de un proceso de corrosi\u00f3n y reconstrucci\u00f3n”, dijo Guidetti. \u201cLa arcilla circundante y la lluvia determinaron la difusi\u00f3n de minerales y una corrosi\u00f3n c\u00edclica de la s\u00edlice en el vidrio. Al mismo tiempo, el ensamblaje de capas de 100 nan\u00f3metros de espesor que combinan s\u00edlice y minerales tambi\u00e9n se produjo en ciclos. El resultado es una disposici\u00f3n incre\u00edblemente ordenada de cientos de capas de material cristalino\u201d.<\/p>\n\n\n\n Esta idea podr\u00eda resultar valiosa. \u00bfQu\u00e9 pasar\u00eda si los investigadores pudieran acelerar este proceso para producir material \u00f3ptico en masa? \u00a1En lugar de fabricarlos, podr\u00edamos simplemente cultivarlos!<\/p>\n\n\n\n De la decadencia al brillo En un mundo donde el pasado y el presente a menudo se entrelazan, estos antiguos fragmentos de vidrio, con sus historias de transformaci\u00f3n, nos recuerdan la infinita capacidad de asombro de la naturaleza. \u00bfQui\u00e9n hubiera pensado que un simple fragmento de anta\u00f1o podr\u00eda iluminar las complejidades de la ciencia moderna? La naturaleza, como siempre, sigue siendo el mayor artista e innovador de todos.<\/p>\n\n\n\n Los hallazgos aparecieron en\u00a0Proceedings of the National Academy of Sciences<\/a>.<\/p>\n\n\n\n
<\/strong>El sorprendente descubrimiento fue inicialmente fortuito. Omenetto estaba visitando el Centro de Tecnolog\u00eda del Patrimonio Cultural del Instituto Italiano de Tecnolog\u00eda cuando un fragmento brillante llam\u00f3 su atenci\u00f3n. El director del instituto le dijo que se trataba de un fragmento de vidrio romano procedente de la antigua ciudad de Aquileia, que los investigadores locales denominaron cari\u00f1osamente “vidrio wow”. Fue entonces cuando decidieron mirar m\u00e1s de cerca.<\/p>\n\n\n\n![\"\"](\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/image-52.png\")
<\/strong>Roma, con sus estructuras duraderas como acueductos, caminos y templos, refleja una persistencia similar a la de su vidrio. Las estructuras surgen y caen, influenciadas por las guerras, los cambios sociales y el implacable avance del tiempo. Seg\u00fan Guidetti, as\u00ed como la ciudad evolucion\u00f3, los mismos cristales sobre el vidrio sirven como cr\u00f3nicas de su historia ambiental.<\/p>\n\n\n\n