British Museum’da sergilenen, 1600 yıllık dikroik oyma camdan Roma kupasının renklerindeki sır ve kurulan nanoteknolojik bağlantılar oldukça ilginç.
Bu kupa, insanlarda hastalık teşhisinde veya güvenlik kontrol noktalarında olası biyolojik tehlikeleri belirlemekte yardımcı olabilecek bir süper duyarlı yeni teknoloji için adeta anahtar olmuş.
Trakya Kralı Lycurgus’lu bir sahne taşıyan ve Lycurgus Kupası olarak bilinen cam kadeh, önden aydınlatıldığında yeşim rengindedir, içinden aydınlatıldığında ise, kan kırmızı renge bürünür. Gizem 1990 yılına kadar çözülmemişti.
İngiltere’de araştırmacılar, bir mikroskop altında kupayı incelediklerinde, Roma esnafından bazı kişilerin, nanoteknoloji öncüleri olduğunu keşfettiler. Zira, çapı 50 nanometre olan ve sofra tuzu tanelerinden birinin, binde bir boyutunda gümüş ve altın parçacıkları zemindeki cama emdirilmişti. Romalılar ne yaptıklarını biliyorlardı ve bu olağanüstü bir başarı sayıldı.
Orijinal dördüncü yüzyıl Lycurgus Kupası, üzüm asmasından bir arapsaçı içinde kralı tuzağa düşmüş gösteriyor.
Eski nanoteknoloji ile, ışık vurduğunda, kadehteki metal beneklere ait elektronlar, gözlemcinin konumuna bağlı olarak, renk değiştirebilir şekilde titreşmekteydi. Materyallerin farklı kalınlılığı, ışığı daima farklı olarak yansıtır ve emilir. Altın Nanopartiküller (Au-np) 12 nm biriminde ise kırmızı görünürler.
Aslında, kupanın yeşilden kırmızıya renk değişimi, şarap tanrısı ile bağlantılı bir sahnenin tasviri ile belirli bir uygunluğa kavuşmaktadır ki, kırmızı üzüm; olgunlaşmayı, yeşilden kırmızıya dönüşümü ile birlikte çağrıştırmaktadır. Kupa, Baküs Kültü kutlamalarında kullanılmak üzere tasarlanmış olabilir.
Bu etkinin, kullanılmayan bir potansiyeli koruduğu fark edilmiştir. Bugünkü ev gebelik testleri de, ayrı bir nano-tabanlı fenomeNden yararlanıyordu. Araştırmacılar, bir posta pulu büyüklüğünde bir plastik levha üzerine, tıpkı goblette olduğu gibi, yani ünlü kadehi örnek alarak, milyarlarca baskılı bir dizi altın veya gümüş nanopartiküller püskürtülmüş bir minyatür Lycurgus Kupası yaptılar.
Şimdilerde, Prototipteki benzer teknikler kullanarak, tükürük veya idrar örneklerindeki patojenlerin tespiti veya uçaklarda tehlikeli sıvılar taşıma kolaylığı üzerinde çalışıyorlar.
Plazmonik Etki Ve Lycurgus Kupası
MS. 4. yüzyıla ait Lycurgus kupasını imal edenler, cam içinde dağılmış değerli metallerin plazmonik uyarımı sayesinde ışığın soğurulmasını sağlamışlar. Beyaz bir ışık kaynağı, kupanın içerisine yerleştirildiğinde, cam, uzun dalga boylarını geçirirken, kısa dalga boylarını soğurduğu ve saçtığı için kırmızı görünür.
Olgu, çok eskilerden beri, simyacılar ve eski usta cam işçileri tarafından da keşfedilmişti. O yıllarda, eski pencere camları yapılırken, minik metal parçacıkları camın doğasına katıldığında, plazmonik etki mutlaka ortaya çıkarak kullanılmıştır.
1989 yılında, ince bir altın filmi, milyonlarca mikroskopik delik ile baskılayarak ışıklandırmışlar ve son derece yüksek yansıtmanın ışıklanarak yayıldığını tespit etmişlerdi. Çünkü yüzey plazmonu, elektromanyetik enerjinin iletimini arttırmaktadır. Böylelikle, plazmonik etkilere kavuşturulan bazı elektromanyetik alanlar, nano boyuttaki yapıların imali için yeni olanaklar sunmuştur, yüzey plazmonları, sadece ince düzlemdeki ara yüzeyde yayılırlar.
Nano boyuttaki tellere yayılmış plazmonların oluşması, dalga kılavuzu geometrileri kullanılarak yapılır. Yüzey plazmon dalga kılavuzları ilginç ve karmaşık olabilir. Her biri 100 nm olan düzlemsel altın noktacık zincirlerinde ışık rezonans salımını yaptığında, 70 nm civarı bir yükseklikte yüzey plazmonlarının desenleri de görüntülenebilmektedir.
Plazmonik Görünmezlik
Elbette, ışık, bilginin taşınmasında son derece önemli.
Hatta, ışığın kullanılması ile, plazmon adındaki elektron yoğunluk dalgaları üretilip, optik sinyaller, minik teller içerisinde sıkıştırılabiliyor. Plazmonik devreler, mikroskopların çözünürlüğünü arttırıyor. Biyolojik algılayıcıları hassaslaştırmak için, ayrıca, bilgisayar veri hareketinin, süper hızlı iç bağlantı sistemleri ile tasarlanmasını da sağlayabiliyor.
Daha ilginci, plazmonik malzemelerin, eşyanın çevresindeki, elektromanyetik alanı değiştirilip, bunları görünmez hale getirebilmesi. Böyle bir Görünmezlik Kalkanı, görünebilen ışığın tüm frekanslarında, ardındaki her şeyi gizleyip, saklayabilir.
2012 yılı başlarında, ilk defa üç boyutlu bir nesne, tüm açılardan görünmez kılınmıştır. Teksas Üniversitesi’nde, 18 cm. boyunda bir silindir; üzerine kaplanan plazmonik malzemeden elektromanyetik pelerin sayesinde görünmez hale gelmişti. Plazmonik ışıklar, akan mikrodalga ışık yönünü değiştirip, görme için gereken yansıtmayı kesiyor.
Diğer yandan, optik fiberler sayesinde çeşitli veriler, ışık sinyalleri ile iletilmektedir. Işığı taşıyan optik fiberlerin eni, malzeme içerisinde taşınan ışığın dalga boyunun en az yarısı kadar olmak zorundadır. Eğer optik sinyaller, nano boyuttaki yapılardan iletime geçirilebilirse, bu apayrı önemli bir ilerleme sayılmalıdır. Dış elektromanyetik dalgalarla, benzer frekansta, ancak kısa dalga boyuna sahip yüzey plazmonları, bilgiyi, nano yapılı teller üzerinden mikroişlemcinin bir bölümünden diğer bölümüne taşıyabilmektedir.
12 yıl kadar önce adlandırılan disiplin; “Plazmonik” sayesinde; olgunun bileşenlerinin, çeşitli aletlerde kullanılması tasarlanmış, hatta plazmon rezonans soğurma yolu ile, kanserli hücre savaşında dokuların yok edilmesi gibi uygulamalar da gündemde olmuştur.
Nanoteknolojik boyutta yeni gizemler, kamuoyuna açıklanacakları günleri bekliyorlar.
