Jadegroen bij verlichting van buitenaf, robijnrood als het licht erdoorheen valt. De Lycurgus-beker, ongeveer 1600 jaar geleden gemaakt door Romeinse ambachtslieden en nu bewaard in het British Museum in Londen, heeft een bijzonderheid waar zelfs moderne onderzoekers het decennialang moeilijk mee hebben gehad. Nu zijn wetenschappers van de Universiteit van Sheffield erin geslaagd kleurveranderend glas te reproduceren, waarbij ze de omstandigheden reconstrueerden die nodig zijn om hetzelfde optische effect als het origineel te verkrijgen.
Het resultaat is het resultaat van een reeks experimenten met materialen en productietechnieken die compatibel zijn met die uit de Romeinse tijd. Geen tijdmachine dus. Het enige dat nodig was, was een oven, kleine hoeveelheden goud en zilver, en verschillende pogingen. De uitkomst van de eerste fase van het onderzoek was al beschreven in een wetenschappelijke bijdrage uit 2025. Nu heeft het project ook geleid tot de creatie van een hedendaagse sculptuur die vanaf 6 november 2026 in Sheffield tentoongesteld zal worden.
De Romeinse beker die rood wordt als er licht doorheen gaat
De Lycurgus-beker, bewaard in het British Museum, dateert uit de 4e eeuw na Christus. Het is iets minder dan 16 centimeter hoog en heeft een uit glas gesneden versiering die vertelt over de straf van Lycurgus, de koning van Thracië, omdat hij Dionysus, de god van de wijn, had uitgedaagd.
De soeverein wordt voorgesteld terwijl hij probeert zichzelf te bevrijden van de wijnranken die hem omringen. De figuren zijn in reliëf bewerkt, waarbij sommige delen bijna volledig loskomen van het oppervlak van het vat. Een werk van buitengewone precisie, vooral gezien de kwetsbaarheid van het materiaal.
Maar het meest opvallende kenmerk wordt gezien door de positie van het licht te veranderen. Als de beker vanaf de voorkant wordt verlicht, ziet het glas er groen en bijna ondoorzichtig uit. Wanneer de lichtbron zich er echter achter bevindt, wordt het doorschijnend en krijgt het een intens rode kleur.
Dit fenomeen wordt dichroïsme genoemd en is afhankelijk van de aanwezigheid van extreem kleine metaaldeeltjes verspreid in het glas. De wetenschappelijke verklaring kwam vele eeuwen na de productie van het artefact. Onderzoek gepubliceerd in Gouden Bulletinondertekend door Ian Freestone en andere wetenschappers, reconstrueerde de kenmerken van het materiaal en de rol van gouden en zilveren nanodeeltjes bij het produceren van het specifieke chromatische effect.
In wezen interageren deze deeltjes met licht door de verschillende componenten waaruit het licht bestaat te modificeren. Wanneer licht door glas gaat, worden sommige golflengten geabsorbeerd of verstrooid, waardoor rood overheerst. Bij reflectie draagt de interactie tussen metaaldeeltjes en de glasstructuur bij aan de groenachtige kleur. Dit gebeurt allemaal met kleine hoeveelheden metaal. En precies die tinten krijgen is veel ingewikkelder dan het lijkt.
Hoe ze na 1600 jaar Romeins glas opnieuw creëerden
Aan de Universiteit van Sheffield werkte onderzoeker Lisa Hollands aanvankelijk samen met de Romeinse glasexpert Caroline Jackson om het productieproces te reconstrueren. In de wetenschappelijke bijdrage Reproductie van de kleuren van de Lycurgus Cupgepubliceerd in 2025 in het tijdschrift Natuurkunde en scheikunde van brillenHollands, Jackson en John Parker beschrijven het uitgevoerde werk op basis van eerdere analyses van de vondst en kennis van Romeinse glastechnieken. De onderzoekers hebben de samenstelling van de grondstoffen en de smeltomstandigheden aangepast om een materiaal te verkrijgen met optische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van het origineel.
Het glas werd op temperaturen boven de 1.000°C gebracht. Tijdens het afkoelen kunnen goud- en zilverdeeltjes zich samenvoegen tot kleine kristallen, die in staat zijn te interageren met licht. De moeilijkheid ligt in het beheersen van de vorming, omvang en verspreiding ervan. Varieer eenvoudigweg de ovenomstandigheden om een ander resultaat te krijgen.
De eerste experimentele fase duurde ongeveer vier maanden. Het glas met het gewenste effect arriveerde de dag vóór de opening van de tentoonstelling waarvoor het was aangevraagd. Een vrij kleine veiligheidsmarge, zelfs voor wetenschappers. Het onderzoek ging vervolgens verder met verdere giet- en analysetests om de moderne materialen met de oude te vergelijken.
Keerden de Romeinen nanotechnologie al?
Het definiëren van de Lycurgus-beker als een voorbeeld van oude nanotechnologie is correct als we verwijzen naar de fysieke eigenschappen van het materiaal. Het zou echter riskant zijn om je voor te stellen dat Romeinse ambachtslieden zich bewust zouden zijn van het manipuleren van deeltjes op nanometrische schaal, zoals dat tegenwoordig in laboratoria gebeurt. Ze wisten hoe ze glas moesten produceren en bepaalde kleuren moesten verkrijgen. Het vermogen om het fenomeen nauwkeurig te beheersen blijft echter onzeker. Bovendien is dat van Sheffield een belangrijk resultaat, ook omdat het getrouw reproduceren van de twee kleuren zelfs met moderne kennis moeilijk is gebleken.
En er waren al enkele eerdere pogingen geweest. Een studie gepubliceerd in 2021 over de Tijdschrift voor Cultureel Erfgoed had de productie van glas gedocumenteerd met een samenstelling en optische kenmerken die vergelijkbaar zijn met die van de Romeinse beker, door middel van gecontroleerde thermische behandelingen. Het nieuwe experiment voegt nuttige informatie toe om de productieomstandigheden van oud glas te begrijpen. Het blijft echter moeilijk vast te stellen in hoeverre het resultaat van de Romeinse ambachtslieden opzettelijk was en in hoeverre dit afhing van de specifieke omstandigheden van het vakmanschap.
Dan is er nog een bijzonder merkwaardig historisch detail. Volgens een van de interpretaties van het artefact kan de overgang van groen naar rood symbolisch verband houden met het rijpen van de druiven en hun transformatie in wijn. Een passende referentie voor een beker versierd met de mythe van Dionysus, hoewel de feitelijke functie van het vat nog steeds ter discussie staat.
Romeins glas is weer te zien, dit keer in Sheffield
Bij het project was ook de Britse beeldhouwer Elliot Walker betrokken, die de opdracht kreeg een eigentijds werk te maken met behulp van het door de onderzoekers ontwikkelde materiaal. Het beeldhouwwerk combineert verwijzingen naar de Lycurgus-beker en de Farnese Atlas, het beroemde oude beeld dat de titaan voorstelt die het hemelgewelf omhoog houdt. In de hedendaagse interpretatie wordt de globe vervangen door een kopje.
Het werk wordt van 6 tot en met 15 november 2026 gepresenteerd in de Millennium Gallery in Sheffield, als onderdeel van het Festival of the Mind van de University of Sheffield. Het is vervolgens de bedoeling dat het permanent wordt tentoongesteld in het Turner Museum of Glass. Het project stelt ons dus in staat om rechtstreeks een optisch effect te observeren dat al meer dan zestien eeuwen bekend is, en om de technische vaardigheden van Romeinse ambachtslieden beter te begrijpen.
De originele beker blijft in het British Museum. In Sheffield kun je een nieuw werk bewonderen, gemaakt met glas dat zijn gedrag reproduceert. Om het van kleur te zien veranderen, beweeg je gewoon het licht. Om het te kunnen vervaardigen, waren echter vier maanden van experimenten en nog een paar eeuwen wetenschappelijke kennis nodig.
