Pensándolo bien...

Cuando se disfruta de una cierta veteranía, ya no impresiona casi nada, entre otras cosas, por esa extraña sensación de haberlo visto antes. Quizás el nivel conceptual, sería la referencia, porque la tecnología, aun cuando se piensa que va por delante, bueno es concretar que siempre va por detrás, no por nada, sino por requerir a la Ciencia que desbroce el horizonte y proponga conjeturas a concretar.

La nanotecnología, hoy en un escenario de moda, se suele presentar como una ciencia relativamente nueva. Pero, ciertamente, cuando concreta su campo de estudio en el diseño, creación, síntesis, manipulación y aplicación de materiales a nano escala, desvela que se trata de nivel de átomos y moléculas en el que se desarrolla entre los materiales. Todo parece indicar que se refiere, por primera vez, a finales de la década de los cincuenta del siglo pasado, cuando Richard Feynman empleó el concepto en un discurso pronunciado en la Sociedad Americana de Física, abriendo la opción a la manipulación de átomos y moléculas ya que nada indicaba que se pudiera violar ningún postulado de las leyes de la Física. Tan era así, que desde tiempo inmemorial la Química (al menos desde Lavoisier, formalmente) trataba con moléculas y átomos, por tanto, de siempre fue la Química genuinamente nanociencia. ¡Nunca nada es tan nuevo como pensamos!

Pero, es mas, resulta ser que la copa de Licurgo (así denominada por aparecer la figura de Licurgo, confinado por la vid y desnudo a excepción de sus botas)  incluye un cristal con propiedades dicroicas que transmite la luz roja y refleja la luz verde. La composición de la copa incluye hidróxido sódico, carbonato cálcico y sílice, componentes frecuentes en los cristales también en la actualidad, pero además incluye un 0.5% de manganeso y trazas de antimonio, hasta 40 ppm de oro y 300 ppm de plata. Cuando se analizó con microscopía electrónica de transmisión se identificaron nanopartículas entre 50 y 100 ppm y el análisis de rayos X desveló oro y plata en proporción 7:3. Estas minúsculas partículas otorgan las propiedades ópticas al cristal, color verde por las nanopartículas de plata y rojo las del oro. Cuando la nube de electrones se excita decae en unos tiempos entre 10 y 100 femtosegundos y el proceso se denomina resonancia de plasmón de superficie localizado, que es la que produce los colores en función de la composición, forma y tamaño de las nanopartículas.

Merece la pena que dediquemos atención a las condiciones precisas para fabricar la copa. El color depende de la concentración relativa de las nanopartículas de oro y plata y se cree que fue el antimonio, frecuente en la época como decapante y para lograr el carácter opaco del vidrio, que está presente en una proporción del 0,3% con un potencial reductor suficiente para propiciar las nanopatículas tanto en forma como en tamaño. La temperatura es un factor importante. Es el plasmón el que confiere y caracteriza el índice de refracción de las nanopartículas metálicas y hoy representa un avance tecnológico de la copa de Licurgo que da lugar a un potencial uso como biosensores, ya que permite concretar la unión y la cinética antígeno-anticuerpo o la medida de la concentración de los ligandos o conocer el peso molecular del metabolito al que se une, al modificar el ángulo de incidencia del haz de luz refractado sobre el detector.

La copa de Licurgo es un objeto fantástico que contiene hojas de parra de plata adornando el borde y el pie de la misma, que incluye esculturas labradas en vidrio representando escenas de la muerte de Licurgo, mitológico rey de Tracia, que osó prohibir el culto a Dionisio, que era el dios del vino en la Tracia. Su construcción está datada en el siglo IV después de Cristo. Forma parte de una clase de objetos denominados distretas que fueron unos objetos técnicamente muy sofisticados. Requiere una habilidad artesanal de alto nivel, que hoy se reproduciría con dificultad. El cambio de color fue un legado tecnológico que dejaron oculto hace mas de un milenio y medio, para asombro de la sociedad actual. El cambio de color depende del ángulo de incidencia de la luz: si se ilumina por delante se ve de color verde jade y opaco, mientras que si se ilumina por detrás se aprecia un color rojo rubí casi traslúcido y, en cualquier posición intermedia, se aprecian colores intermedios entre aquellos señalados. La explicación dada tuvo que esperar hasta la década de los noventa, cuando se examinó al microscopio para desvelar la estructura nanométrica operativa. Se había impregnado el vidrio con partículas de oro y plata reducidos a unos 50 nanometros de diámetro que es mucho menor que un grano de sal común, tan usual en las cocinas.

Los romanos lograron lo que hoy pertenece al universo de la tecnología avanzada y la cuestión es que solo la participación de oro y plata en el vidrio no genera propiedades ópticas genuinas, sino que se requiere un proceso delicado, que solamente se puede comprender con el dominio del funcionamiento de las nanopartículas. Es muy probable que no dispusieran de la comprensión necesaria para ello, por lo que no es una técnica de la que se puedan encontrar otros ejemplares que indiquen la producción sistemática y generalizada. Es un secreto que se mantiene sin desvelar. Lo cierto y verdad es que se evidencia que aun siendo empírico el logro, ya se manejaron elementos propios de la hoy denominada nanotecnología y que alguna de sus aplicaciones como la del diagnóstico de enfermedades o las prometedoras aplicaciones en el campo biomédico,  pudieran estar inspiradas en un cáliz romano que se construyó para honrar al dios de la vendimia y el vino, propio de los festejos en los que eran protagonistas y simbólico  del éxtasis y las evoluciones rituales asociadas a los mismos. Se pone de relieve la importancia de la Historia de la Ciencia, no como se suele contar como un relato en el que nombres y biografías es todo lo que se ofrece, muchas veces con poco rigor o al menos con aspectos dudosos, sino de evolución de conceptos y realizaciones en contextos que permiten vislumbrar ideas emergentes, capaces de impulsar progreso y evolución del conocimiento. Claro que, para ello, los científicos en activo son los que deberían entender que es importante conocer la Historia de la Ciencia y dedicarle la atención que merece.