Нанотехнологии древней Эллады

Древнейшие глиняные сосуды, которые использовали для хранения зерна, оливкового масла, вина, — это большие остродонные амфоры, или пифосы. Их обнаружили при раскопках древнейших городов мира Библа и Угарита, где они заменяли цистерны, амбары и прочие закрома. Изделия ближневосточных гончаров вместе с их содержимым пользовались спросом во всех странах Средиземноморья и на берегах Чёрного моря. Со временем греки, усвоив мастерство предшественников из Азии, выдвинулись на первое место в производстве сосудов из глины, а технологии их изготовления они довели до совершенства.

Бесценные амфоры

В Древней Греции делались самые разнообразные чаши, вазы, кубки. Сосуд для хранения воды называли гидрией. Ёмкость для питья в виде плоской чаши на ножке с двумя ручками — киликом. Вазу для масла цилиндрической формы с вертикальной ручкой — лекифом. Кувшин для разливания вина — ойнохоей. Отличительным признаком последнего являлось горлышко, имевшее три стока, что позволяло наливать вино сразу в три чаши.

Красновато-оранжевая глина из Аттики была лучшей в Греции. А искусство афинских гончаров постепенно затмило всех соперников. По названию афинского квартала Керамик, заселённого гончарами, все изделия из обожжённой глины стали именовать керамикой. Здесь рождались выдающиеся произведения искусства, не имевшие себе равных на рынках древнего мира. Это аттические чернофигурные вазы. Роспись тонко процарапывалась на «теле» сосуда и закрашивалась чёрным лаком, поэтому фигуры резко выделялись на красноватом фоне глины.

Чернофигурные сосуды отличались изяществом форм и сюжетным разнообразием: различные истории из жизни олимпийских богов, подвиги Геракла, эпизоды Троянской войны. Некоторые художники подписывали свои росписи, и благодаря этому мы знаем их имена: Сосий, Клитий, Эксекий.

Одно из двух известных произведений Сосия, гончара VI века до нашей эры, хранится в Берлине. На внутренней поверхности чаши изображён Ахилл, перевязывающий своего раненого друга Патрокла. В другом музее есть великолепный килик, расписанный Эксекием: на плывущем под белым парусом судне возлежит бог Дионис, возле мачты вьются виноградные лозы, свисают тяжёлые гроздья. Вокруг ныряют семь дельфинов, в которых, согласно мифу, Дионис превратил тирренских пиратов.

На другом сосуде Эксекия, чернофигурной гидрии, изображён Ахилл в высоком шлеме с гребнем. Воин-победитель склонился над безжизненным телом поверженного противника — сына царя Трои Гектора. Голова побеждённого запрокинута, руки закинуты назад и волочатся по земле. Все детали переданы тончайшими процарапанными линиями.

Бесценными считаются панафинейские чернофигурные амфоры, которые изготавливали в Афинах с 566 года до нашей эры. На них изображены спортивные состязания, происходившие во время праздника Великих Панафиней. Такие амфоры, наполненные лучшим оливковым маслом, вплоть до II века до нашей эры вручались победителям в качестве главного приза.

Знаменитая чернофигурная роспись имела свои специфические особенности и трудности. Выполненные силуэтами фигуры не должны были наплывать одна на другую. Поэтому прорисовка многофигурной композиции представлялась сложной задачей, с которой тем не менее легко справлялись афинские гончары.

Секреты чёрного лака

Выдающиеся мастера оставили после себя ряд секретов, заставивших современных исследователей поломать голову. Учёные пытались разгадать способ получения чёрной краски, которая после обжига сосудов в гончарной печи напоминала своим блеском отполированный металл. Иногда ваза сплошь покрывалась такой краской, условно называемой лаком или глазурью. Отливающий зеркальным блеском чёрный сосуд на беглый взгляд с трудом можно признать глиняным. Кажется, если слегка щёлкнуть по его поверхности, он издаст металлический звон.

В 2008 году химики и геологи Российской академии наук в содружестве с исследователями Харьковского университета совершили попытку с помощью новых физических методов раскрыть секрет чернолаковой греческой керамики. Для обследования были взяты шесть образцов VІ-І веков до нашей эры, найденные археологами в Херсонесе и на раскопках скифского Бельского городища (Полтавская область). Состав и структуру образцов исследовали с помощью самых современных методов на цифровом электронном сканирующем микроскопе, а расчёты выполнили с помощью пакета программ, разработанных в Институте экспериментальной минералогии РАН.

Результаты ошеломили учёных: оказалось, блестящие чёрные рисунки на древнегреческих вазах нанесены вовсе не лаком и не краской, а покрыты слоем стекла или эмали толщиной 14-25 микрон с высоким содержанием железа и натрия. Вероятнее всего, древние мастера использовали для получения чёрной эмали шихту, в состав которой входил в качестве красителя магнетит, а также сода либо зола и каолин. Эта глинистая суспензия наносилась на керамику тонким слоем, а затем обжигалась. Открытие по праву можно считать сенсационным, поскольку оно ставит под сомнение сам термин «черно-лаковая керамика».

Мусульманский вариант

Секреты греческих керамистов были вновь изобретены на Востоке. В Самарре — резиденции багдадских халифов IX века — были найдены глазурованные сосуды, декор которых, казалось, имел необычайный металлический блеск — люстр. Специалистам удалось выяснить, что метод люстрового покрытия предполагал смешивание оксидов серебра или меди с каким-нибудь землистым веществом (например, с охрой). Затем добавлялся уксус или виноградный сок.

Иракские гончары VІІІ-ІХ веков этой смесью расписывали поверхность глины, а потом помещали влажный сосуд в печь для слабого дымного обжига. После этого поверх горшка оставался тонкий металлический слой. После удаления пепла и пыли проступало удивительное радужное свечение. Люстровая техника была освоена и в мавританской Испании. В Малаге мастера научились изготовлять сосуды с золотым отблеском. К схожим выводам пришли недавно и исследователи из итальянского города Перуджи. Археологи нашли в Умбрии, центральной провинции Италии, керамические изделия ХV-ХVІ веков, покрытые глазурью с микроскопическими вкраплениями металлов. Оказалось, что сверкающие глиняные горшки и горшочки покрыты глазурью, представляющей собой тонкую плёнку цветного стекла.

Цвет стеклянной массе придают соли металлов. Собственно окрашивание происходило при обжиге в печах — в результате нагревания щелочных металлов, например углекислого натрия, находящегося в кварцевом песке, который используют при изготовлении стекла.

Анализ умбрийской керамики показал, что она имеет химический состав, характерный для той эпохи: это смесь песка и щёлочи с добавлением (для увеличения прочности изделия) оксида свинца. Последний препятствует пересыханию и уменьшает хрупкость керамики. Некоторые из исследованных в Перудже изделий сверкали, как золотые, другие — «опалесцировали», то есть переливались всеми цветами радуги.

Частички металла в такой глазури имели размеры от 5 до 100 миллиардных долей метра в диаметре. То есть, с технической точки зрения, они являлись наночастицами или наноматериалами, о которых так много пишут и говорят сегодня. Исследователи обнаружили, что глазури с красным и золотым блеском содержали наночастицы меди и серебра. Из-за их крохотного размера свет на поверхности изделий не рассеивался, а отражался с разной длиной волны, что обуславливало металлический или опаловый эффект. Оказалось также, что ионы меди присутствуют в глазурях в строго определённом количестве. Следовательно, процесс глазурования был контролируемым. Как античные мастера следили за этим, не имея современных приборов, до сих пор не вполне понятно.