Gammelt romersk glas inspirerer moderne videnskab

(Phys.org) – En 1700 år gammel romersk glaskop inspirerer forskere fra University of Adelaide i deres søgen efter nye måder at udnytte nanopartikler og deres interaktion med lys.

Forskere ved Universitetets Institut for Fotonik og Avanceret Sensing (IPAS) undersøger, hvordan man bedst kan indlejre nanopartikler i glas – indsprøjtning af glasset med egenskaberne af de nanopartikler, det indeholder.

"Nanopartikler og nanokrystaller er i fokus for forskning rundt om i verden på grund af deres unikke egenskaber, der har potentialet til at bringe store fremskridt inden for en bred vifte af medicinske, optiske og elektroniske felter, siger lektor Heike Ebendorff-Heidepriem, Seniorforsker ved universitetets skole for kemi og fysik. "En proces til succesfuld inkorporering af nanopartikler i glas, vil åbne vejen for applikationer som ultra-lavenergi lyskilder, mere effektive solceller eller avancerede sensorer, der kan se inde i den levende menneskelige hjerne."

"Vi vil lettere kunne udnytte disse egenskaber i nanoskala i praktiske enheder. Dette giver os et håndgribeligt materiale med nanopartikelegenskaber, som vi kan forme til nyttige former til anvendelse i den virkelige verden. Og de unikke egenskaber forbedres faktisk ved at indlejre i glas. "

Lycurgus Cup, en kop fra det 4. århundrede holdt af British Museum i London, er lavet af glas, som skifter farve fra rød til grøn alt efter om lyset skinner gennem koppen eller reflekteres af den. Det får denne egenskab fra guld og sølv nanopartikler indlejret i glasset.

"Lycurgus Cup er en smuk artefakt, som ved et uheld, gør brug af nanopartiklernes spændende egenskaber til dekorativ effekt, " siger lektor Ebendorff-Heidepriem. "Vi vil bruge de samme principper for at kunne bruge nanopartikler til alle mulige spændende avancerede teknologier."

Nanopartikler skal holdes i en slags opløsning. "Glas er en frossen væske, " siger lektor Ebendorff-Heidepriem. "Ved at indlejre nanopartiklerne i glasset, de er fastgjort i en matrix, som vi kan udnytte."

Lektor Ebendorff-Heidepriem leder et treårigt Australian Research Council Discovery Project for at undersøge, hvordan man bedst indlejrer nanopartikler; ser på opløseligheden af ​​forskellige typer nanopartikler i glas, og hvordan denne ændrer sig med temperatur og glastype, og hvordan nanopartiklerne styres og modificeres.

Arbejdet bygger på et tidligere projekt med samarbejdspartnere, som nu er på RMIT University.

"Det var ren serendipity. Vi fandt tilfældigt det rigtige glas og de rigtige betingelser for at indlejre nano-diamant i glas, skabe en enkelt fotonkilde i fiberform, " siger lektor Ebendorff-Heidepriem. "Nu skal vi finde de rette betingelser for andre nanopartikler og andre glas."