Descubren nanotecnología del siglo XXI en yacimientos arqueológicos del Imperio romano, según equipo científico

Un equipo de científicos descubrieron fragmentos de cristales fotónicos en yacimientos arqueológicos del Imperio romano, un hallazgo sorprendente dado que estos nanomateriales son de uso común en la tecnología avanzada del siglo XXI. Estos cristales, que inicialmente parecían simples fragmentos de vidrio de jarrones y botellas de más de 2.000 años, fueron encontrados en el barro de un yacimiento en Aquileia, Italia.

Investigadores de la Universidad de Tufts reportaron este descubrimiento en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), destacando la presencia de estos cristales en vidrios romanos del siglo I. Estos cristales fotónicos poseen aplicaciones que van desde las comunicaciones ópticas ultrarrápidas hasta la creación de guías de ondas, convirtiéndose en herramientas clave para la electrónica avanzada.

Fiorenzo Omenetto y Giulia Guidetti, ambos profesores de ingeniería en la Universidad de Tufts, calificaron este hallazgo como insólito, ya que revela que una tecnología que apenas comenzamos a entender hoy en día pudo haber estado presente de alguna forma en el antiguo Imperio romano.

Tecnología nanoscópica en el imperio romano

El descubrimiento de cristales fotónicos en fragmentos de vidrio romano fue un hallazgo completamente accidental que ocurrió durante una visita al Instituto Italiano de Tecnología (IIT). Un grupo de investigadores, entre ellos Fiorenzo Omenetto y Giulia Guidetti, observó un fragmento de vidrio que reflejaba un mosaico de colores de forma inusual.

Tras un análisis más detallado, se descubrió que en la superficie del vidrio se habían formado cristales fotónicos, estructuras atómicas que tienen la capacidad de manipular la luz de formas muy precisas. Lo más sorprendente es que estos cristales se asemejan a los nanomateriales que hoy en día se fabrican mediante procesos industriales para su uso en tecnologías modernas, como las comunicaciones ópticas y los sistemas láser.

Omenetto y Guidetti explicaron en su estudio, publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que los cristales fotónicos del vidrio romano se formaron de manera natural debido a las condiciones ambientales. "Es realmente sorprendente que tengas un vidrio que ha estado en el barro durante dos milenios y acabes teniendo algo que es un ejemplo de libro de texto de un componente nanofotónico", indicó Omenetto.

¿Cómo se dio la formación natural de estas estructuras?

Los investigadores del estudio proponen que la formación de estos cristales es el resultado de un proceso que tomó siglos, parecido a la corrosión y posterior reconstrucción, acumulando ingredientes de manera fortuita. "Es probable que se trate de un proceso de corrosión y reconstrucción", indicó Guidetti durante el estudio publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

"La arcilla circundante y la lluvia determinaron la difusión de minerales y una corrosión cíclica de la sílice en el vidrio. Al mismo tiempo, el ensamblaje de capas de 100 nanómetros de espesor que combinan sílice y minerales también se produjo en ciclos. El resultado es una disposición increíblemente ordenada de cientos de capas de material cristalino", reveló la investigación.

¿Qué son los cristales fotónicos y cuáles son sus funciones?

Los cristales fotónicos son materiales estructurados periódicamente en los que se puede controlar el flujo de luz de manera similar a cómo los semiconductores controlan el flujo de electrones. Esta estructura periódica crea lo que se conoce como una "banda prohibida fotónica", una región de longitudes de onda donde la luz no puede propagarse.

En cuanto a sus funciones, los cristales fotónicos se emplean en tecnologías de comunicaciones ópticas para mejorar la transmisión de información a altas velocidades. También se utilizan en láseres, sensores, y dispositivos médicos, donde permiten un control preciso de la luz. Además, tienen aplicaciones en la computación cuántica y en la tecnología militar, donde pueden ser usados para desarrollar sistemas de invisibilidad o camuflaje.