Römischer Glasbecher, der von Grün zu Rot wechselt, wird nachgebildet
Ein 1.600 Jahre alter römischer Becher sieht in einem Licht grün und in einem anderen rot aus, und Forscher haben nun ein wiederholbares Rezept für sein Glas entwickelt.
Der Lycurgus-Becher ist ein römischer Glasbecher aus der Zeit um 400 n. Chr., und er bleibt nicht starr. Von vorne beleuchtet, erscheint der Becher grün. Von hinten beleuchtet, wird dasselbe Glas tiefrot. Forscher der University of Sheffield haben nun ein Rezept für Glas entwickelt, das dasselbe bewirkt, und ein Glaskünstler hat damit eine neue Skulptur geschaffen.
Ein Becher, der mit dem Licht die Farbe wechselt
Der Becher besteht aus dichroitischem Glas, was bedeutet, dass er je nachdem, wie Licht hindurchgeht oder davon abprallt, unterschiedliche Farben zeigt. Seinen Namen verdankt er der Szene, die auf seiner Oberfläche eingraviert ist und König Lykurg von Thrakien zeigt. Der Becher gilt als eines der sieben Glaswunder der Welt und ist einer von nur 40 erhaltenen Glas-Käfigbechern.
Lange Zeit konnte niemand den Farbwechsel erklären. Das änderte sich erst 2007, als ein Wissenschaftlerteam die Antwort fand: winzige Gold- und Silberpartikel, viel zu klein, um sie zu sehen, waren in das Glas eingemischt.
Gold und Silber, im Glas verborgen
Römische Glasmacher fügten Salz hinzu, als sie Sand schmolzen, um Glas herzustellen, und dieses Salz enthielt Goldatome. Beim Schmelzen klumpten sich diese Atome zu den winzigen Partikeln zusammen, die dem Becher seine Farben verleihen. Die Partikel verändern, wie die Elektronen im Becher auf Licht reagieren, sodass sich die gesehene Farbe mit dem Blickwinkel des Betrachters verschiebt.
Dieselbe Grundidee färbt auch Buntglas. Sie ist auch der Art und Weise ähnlich, wie die präzise innere Struktur einiger Materialien in der Natur schimmernde Farben erzeugt, etwa bei Schmetterlingsflügeln oder Opalen.
Es gibt einen Unterschied zwischen dem Becher und einem Fototyp aus dem 19. Jahrhundert, der Daguerreotypie genannt wird und ebenfalls die Farbe ändern kann. Im Becher sitzen die winzigen Partikel im Glas. In einer Daguerreotypie sitzen sie auf einer Oberfläche, was eine Reflexion hinzufügt, die der Becher nicht hat.
Das Glas erneut herstellen
Im Jahr 2020 reproduzierten niederländische Forscher den Grün-Rot-Effekt in einem Material, das 3D-gedruckt werden konnte, indem sie kleine Mengen Silber- und Goldpartikel der richtigen Größe und Form einbetteten. Aber niemand hatte bisher ein konsistentes, wiederholbares Rezept entwickelt.
Lisa Hollands und Caroline Jackson von der University of Sheffield machten sich daran, eines zu finden. Jackson ist Expertin für römisches Glas, und Hollands hat über 25 Jahre lang Glas studiert und damit gearbeitet. Sie experimentierten mit verschiedenen Ofentypen, verschiedenen Materialien und unterschiedlichen Sauerstoffgehalten, und einmal mischten sie sogar Zucker in die Mischung. Hollands sagte, wenn die Römer sie beim Experimentieren hätten sehen können, würden sie wahrscheinlich lachen und fragen, warum sie nicht wisse, wie man es herstellt.
Die Arbeit zahlte sich aus, als Hollands eine Mischung fand, die Glas mit dem gewünschten optischen Effekt hervorbrachte: grün in reflektiertem Licht und rot bei Hintergrundbeleuchtung. Ihr erstes Glasstück wurde bei LightFest ausgestellt, das Teil von Molecular Photonic Breadboards ist, einem britischen Projekt, das neue Materialien entwickeln soll, die die Kraft des Lichts für nachhaltige Technologien nutzen.
Die Projektleiter beauftragten dann den britischen Glaskünstler Elliot Walker, den Gewinner der zweiten Staffel der Netflix-Wettbewerbsshow Blown Away, eine zeitgenössische Skulptur zu schaffen, die dem Originalbecher huldigt, unter Verwendung von Glas, das in der Schmelze in Sheffield hergestellt wurde.