Nanoteknoloji dediğimiz zaman aklınıza modern zaman uygulamalarından biri geliyor ise yanılıyor olabilirsiniz. Londra’daki British Museum’da bulunan, Roma döneminden kalma 1600 yıllık cam bir kadeh olan Lycurgus Kupası insanlık tarihinde nanoteknolojinin bilinen en eski kullanım örneklerinden biridir.
Kupayı yapan kişilerin, arka planındaki bilimi bilip bilmedikleri belirsiz olsa da, günümüzde yapılan incelemeler, kullanılan tekniklerin ne kadar karmaşık olduğunu bizlere göstermiştir.
Nanoteknoloji aslında nano ve teknoloji kelimelerinden oluşan birleşik bir kelimedir. Herhangi bir malzeme yapmak için atomları birbirine bağlamamız gerekir. “Nano”, “milyarda bir” anlamına gelir ve nano ölçekte boy gösteren nesneler bizden kabaca bir milyar kat küçüktür.
Nanoteknoloji de bu nano ölçek boyutundaki malzemeleri kullanarak oluşturulan teknolojinin genel adıdır. Diğer bir deyiş ile, nanoteknoloji, maddenin atomik, moleküler ayrıca supramoleküler seviyede kontrolüdür. Daha fazlası için bu yazımıza göz atabilirsiniz: Nanoteknoloji İş Başında, İşte Size Günlük Hayattan 7 Örnek
Kupa üzerindeki mitolojik sahneler, Trakya’daki Edoni Kralı Lycurgus’un Dionysos ve takipçilerinin elinde ölümünü tasvir eder. Lycurgus Kupası yazılı basında ilk olarak 1845 yılında yer almıştır. Daha önceki tarihi hakkında süreç belirsizdir.
Rothschild ailesinin mülkiyetinde olduğu düşünülmektedir. 1950 yılına kadar kupa hakkında herhangi bir ayrıntılı bir çalışma yapılmamıştır. British Museum bu kupayı, 1958 yılında Lord Rothschild’den satın almış ve bu tarihten sonra da kupa üzerinde incelemeler yapılmaya başlanmıştır.
Lycurgus Kupası Hangi Neden İle Özeldir?
Kupayı bu kadar özel kılan şey aslında bir optik illüzyondur. Kupa ışık ile dıştan aydınlatıldığında opak yeşil görünüm sağlar. Ancak ışığın içten parlamasıyla yarı saydam kırmızı renkte görünmektedir. Bu renk değişimi yıllarca bilim insanlarını şaşırttı. Hatta bir süre antik cam işçiliğinin teknik bilgisi ile böyle bir etki yaratmak imkansız göründüğü için kupanın gerçekten cam olup olmadığı konusunda bazı tartışmalar vardı.
Ama sonunda 1990’lı yıllarda araştırmacılar, Romalı cam üreticilerinin bu benzersiz etkiyi yaratmak için nanomalzemeler kullandıklarını ortaya çıkardı. Diğer bir deyişle bu cam ustaları arka plandaki etki mekanizmasını bilmese de, sadece tecrübe ile, materyallerin manipüle etmiş ve belki de nanoteknolojinin ilk bilinen örneğini 4. yüzyılda geliştirmişti.
Elbette sizin de aklınıza gelmiş olacağı gibi araştırmacılar ilk etapta bu parçacıkların tesadüfen cama karıştığını düşünmüşlerdi. Ancak daha sonraki yapılan çalışmalar camda bulunan nanoparçacık kalıntılarının kazara değil, bilerek eklendiği ortaya koydu. Altın ve gümüş cama eklenmeden önce öğütülmüş ve belli formlara getirilmişti.
Bazı maddelerin gözlem yönüne değişik renklere bürünme özelliğine dikroizm denir. 6. ve 15. yüzyıllarda Avrupa katedrallerindeki canlı vitray pencereler zengin renklerini altın klorür ve diğer metal oksitler ile klorürlerin nanopartiküllerine borçludur. Yani aslında, nanoteknoloji terimi ortaya çıkmadan çok önce, Orta Çağ zanaatkarları 10. yüzyıldan itibaren cam panelleri renklendirmek için altın ve gümüş nanoparçacıklarını kullanmışlardır. Ancak Lycurgus Kupasının yapım tarihi bundan çok daha öncesine işaret etmektedir.
Lycurgus Kupası Nasıl Yapılmıştı?
Bu fenomenin açıklaması ancak 1990 yılında bilim insanlarının bir atomik kuvvet mikroskobu kullanarak bardağı analiz etmesinden sonra elde edildi. Yapılan incelemeler sonucunda kupadaki bu renk değişiminin camda var olan %66,2 gümüş, %31,2 altın ve %2,6 bakır nanoparçacıklar sonucunda ortaya çıktığı bulunmuştur.
Bu parçacıkların boyutları 50 nanometre kadardır. Diğer bir deyişle insan saçının kalınlığından yaklaşık 100 kat daha küçüktür. Bu parçacıkların boyutları ve 12 yüzlü şekilleri ışığın farklı biçimde yansımalar yapmasına neden olmaktadır.
Gümüş ve altın nanoparçacıklarının elektronları beyaz ışığın farklı dalga boylarına maruz kalınca titreşir. Daha sonra elektronlar bu ışığı aynı renk dalga boyunda yeniden yayar. Gözlenen kırmızı renk, altın parçacıkları tarafından ışığın soğurulmasının bir sonucudur. Yeşil renk ise gümüş parçacıklardan gelmektedir.
Ayrıca araştırmacılar, bu bardağın içine dökülen sıvının türüne bağlı olarak da rengini değişebildiğini düşünmektedirler. Tüm bunların sonucunda, Lycurgus kupası en eski sentetik nanokompozitlerden biri olarak kabul edilmektedir.
Nanoteknolojinin bugün dillerde dolaşmasının nedeni, bu ölçekteki yapıları doğrudan idare edebilecek araçlara ve mikroskoplara kavuşmamız, böylelikle de çok daha büyük nanoyapı dizileri oluşturabilmemizdir. Oysa ki görüyoruz ki bu muhteşem kadehin yaratıcıları kesinlikle ne yaptıklarını tam olarak biliyor gibiydiler. Bizim ise bu teknolojiyi anlamamız ancak 1990’lı yıllarda mümkün oldu.
Kaynaklar ve ileri okumalar:
- The Lycurgus Cup-A Roman Nanotechnology; Yayınlanma tarihi: Aralık 2007; Bağlantı: https://www.researchgate.net/
- This 1,600-Year-Old Goblet Shows that the Romans Were Nanotechnology Pioneers.Yayınlanma tarihi: Eylül 2013; Bağlantı: https://www.smithsonianmag.com
- 7 Scintillating Facts About the Earliest Known Use of Nanotechnology. The Lycurgus Cup; yayınlanma tarihi: 21 Nisan 2020; Bağlantı: https://interestingengineering.com/
- Lycurgus Cup; Bağlantı: https://www.sciencedirect.com
Dip Not:
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım
Matematiksel
