Resumen:
Investigadores de la Universidad de Sheffield en el Reino Unido han recreado con éxito el efecto único de cambio de color de un antiguo vidrio romano que tiene más de 1.600 años. Este vidrio aparece de color verde esmeralda cuando la luz se refleja en la superficie, pero adquiere un color rubí vivo cuando la luz penetra en el vidrio. Aunque la ciencia moderna comprende desde hace mucho tiempo la física detrás de este fenómeno, los fabricantes de vidrio han luchado por replicarlo de manera estable. Ahora, el equipo de investigación finalmente ha logrado este efecto a través de un nuevo conjunto de fórmulas de materiales y procesos experimentales.
Este estudio se inspiró en la famosa Copa Licurgo romana antigua. Este vaso se fabricó en el siglo IV d.C. y ahora se encuentra recogido en el Museo Británico. Es una de las obras conservadas más completas entre las aproximadamente 40 cristalerías reticuladas romanas antiguas que existen. También es la única cristalería antigua conocida actualmente que puede exhibir este efecto de decoloración especial.
La decoración de la Copa Licurgo representa al mítico rey tracio Licurgo. Está enredado en enredaderas, lo que representa la historia de ser castigado por sus propios errores. En 2022, un jurado internacional compuesto por artistas y expertos en conservación de reliquias culturales lo nombró una de las siete maravillas del vidrio en el mundo, reconociendo su exquisita artesanía, color único y excelente estado de conservación.
Los científicos creen que el secreto de este vidrio reside en las pequeñas cantidades de oro y plata que los antiguos artesanos romanos añadían durante el proceso de producción. En determinadas condiciones, estos metales pueden formar nanopartículas de tamaños extremadamente pequeños y distribuirlas en diferentes estructuras dentro del vidrio. El tamaño de estas partículas es mucho más pequeño que un grano de arena, incluso más pequeño que la longitud de onda de la luz visible, y pueden producir una fuerte absorción y dispersión de la luz. Debido a que las partículas varían en tamaño, forma y disposición, el vidrio muestra colores que cambian según cómo viaja la luz.
Este fenómeno se llama dicroísmo. En pocas palabras, cuando un observador ve la luz reflejada en la superficie del vidrio, el vidrio aparece verde; Cuando la luz pasa a través de la parte posterior del vidrio, la luz transmitida aparece roja. Este efecto no es causado por pigmentos comunes, sino como resultado de la interacción entre las nanoestructuras metálicas dentro del vidrio y la luz.
Sin embargo, comprender los principios no significa que puedan copiarse fácilmente. Todavía no hay una respuesta clara sobre qué tipo de recetas, condiciones del horno y pasos de procesamiento utilizaban los antiguos artesanos romanos. Aunque los investigadores modernos han hecho muchos intentos antes, siempre ha sido difícil obtener de manera estable un efecto de cambio de color similar al de la Copa Lycurgus.
El avance comenzó con un encargo de Christina Metcalfe, directora del Programa de Fotónica Molecular de la Universidad de Sheffield. En 2025, invitó a Lisa Hollands, una experta técnica con más de 25 años de experiencia en investigación y producción de vidrio, a recrear este vidrio especial para el evento LightFest de la Universidad.
Hollands primero cooperó con la profesora Caroline Jackson, experta en vidrio romano, para estudiar la composición conocida y las características de producción del vidrio antiguo, y utilizó materias primas modernas para preparar un material básico que simulaba el vidrio romano antiguo. Entonces comienza el trabajo realmente duro: cómo introducir pequeñas cantidades de oro y plata en el vidrio en la forma adecuada y, en última instancia, formar nanoestructuras con propiedades ópticas especiales.
Para ello, experimentó con diferentes tipos de hornos, combinaciones de materias primas y niveles de oxígeno, e incluso probó los efectos de agregar azúcar a la receta de vidrio. Después de mucha experimentación, finalmente logró crear una muestra de vidrio que parecía verde opaco ante la luz reflejada y se volvía roja cuando estaba retroiluminada.
Este logro demuestra que los efectos ópticos especiales de la Copa Lycurgus se pueden recrear utilizando materiales modernos y técnicas experimentales. Sin embargo, los investigadores no pretenden haber restaurado completamente la receta original de los antiguos artesanos romanos. Los experimentos modernos utilizan materiales y procesos que logran los mismos resultados visuales, pero esto no significa que los romanos de hace 1.600 años utilizaran exactamente los mismos métodos.
Después de completar la receta, el equipo de investigación decidió ir un paso más allá y crear una obra de arte moderna que mostraría las propiedades únicas de este vidrio y al mismo tiempo rendiría homenaje a los antiguos artesanos. Invitaron al artista británico del vidrio Elliot Walker a participar en la creación. Walker ganó la segunda temporada del concurso de arte en vidrio de Netflix "Blown Away".
Walker se inspiró en el mito de la Copa Licurgo y la antigua escultura griega y romana "Atlas Farnesio" para diseñar una escultura moderna que combina elementos de ambas artes clásicas. La obra conserva el tema de la historia de Licurgo y sustituye la esfera que originalmente simbolizaba el cuerpo celeste por un vaso. Al mismo tiempo, la estructura de vidrio soplado está especialmente diseñada para permitir al público observar intuitivamente los cambios de color del material bajo diferentes condiciones de iluminación.
Esta obra está programada para exhibirse por primera vez en la Millennium Gallery durante el Festival of the Mind en la Universidad de Sheffield del 6 al 15 de noviembre de 2026. Una vez que cierre la exposición, pasará a formar parte de la colección permanente del Turner Museum of Glass de la Universidad de Sheffield.
La importancia de esta investigación no se limita al arte y la artesanía antigua del vidrio. Los investigadores señalaron que se espera que comprender cómo se forman las nanopartículas metálicas dentro del vidrio ayude a desarrollar nuevos materiales fotónicos. Estos materiales pueden utilizar luz en lugar de señales electrónicas tradicionales para lograr funciones específicas y tienen aplicaciones potenciales en campos como la energía solar, la tecnología cuántica y el diagnóstico médico.
Además, la Universidad de Sheffield cuenta con un equipo especializado en tecnología de vitrificación de residuos radiactivos. El equipo trabaja para inmovilizar residuos nucleares complejos en estructuras de vidrio para que los materiales peligrosos puedan contenerse de forma segura durante largos períodos de tiempo. La experiencia acumulada en esta investigación en diseño de composiciones de vidrio y control de microestructuras también puede servir de referencia para el desarrollo de vidrio solidificado de residuos nucleares con propiedades más avanzadas.
En cierto sentido, la recreación de la Copa de Licurgo realizada por científicos modernos no es solo una reproducción de la artesanía antigua, sino que también revela la ciencia de los nanomateriales contenida en la tecnología de fabricación de vidrio de la antigua Roma. Es posible que los artesanos de hace más de 1.600 años no hubieran entendido la interacción entre las nanopartículas metálicas y la luz, pero han creado materiales ópticos asombrosos a través de la experiencia y la artesanía.
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