Tópico: Uma Breve História Científica do Vidro - Artigo

[feliphex]

A Brief Scientific History of Glass
Featuring ingots, shipwrecks and an international trade in colors, the material’s rich past is being traced using modern archaeology and materials science

https://www.smithsonianmag.com/science-nature/a-brief-scientific-history-of-glass-180979117/

Carolyn Wilke, Knowable

November 24, 2021

(copiei tudo, incluindo fotos, tradução by feliphex)

Uma Breve História Científica do Vidro
Apresentando lingotes, naufrágios e um comércio internacional de cores, o rico passado do material está sendo rastreado usando a arqueologia moderna e a ciência dos materiais


Este peixe de vidro foi encontrado em uma casa particular bastante modesta em Amarna (Egito), enterrado sob um piso de gesso junto com alguns outros objetos. Pode ter contido pomada. Os curadores do Museu Britânico
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Hoje, o vidro é coisa comum na prateleira da cozinha. Mas no início de sua história, o vidro estava brilhando para os reis.

Milhares de anos atrás, os faraós do antigo Egito cercaram-se com o material, mesmo na morte, deixando espécimes impressionantes para os arqueólogos descobrirem. A tumba do rei Tutancâmon abrigava uma paleta de escrita decorativa e dois apoios de cabeça em tons de azul feitos de vidro sólido que podem ter sustentado a cabeça da realeza adormecida. Sua máscara funerária ostenta incrustações de vidro azul que alternam com ouro para emoldurar o rosto do rei.

Em um mundo cheio de tons de amarelo, marrom e areia, dos materiais mais utilitários da Idade do Bronze, o vidro – saturado de azul, roxo, turquesa, amarelo, vermelho e branco – teria proporcionado as cores mais marcantes além das pedras preciosas, diz Andrew Shortland , um cientista arqueológico da Universidade Cranfield em Shrivenham, Inglaterra. Em uma hierarquia de materiais, o vidro ficaria um pouco abaixo da prata e do ouro e seria tão valorizado quanto as pedras preciosas.

Mas muitas questões ainda permanecem sobre esse material premiado. Onde o vidro foi formado pela primeira vez? Como era trabalhado, colorido, e passado ao redor do mundo antigo? Embora muito disso ainda seja misterioso, nas últimas décadas as técnicas de ciência dos materiais e uma reanálise de artefatos escavados no passado começaram a preencher os detalhes.

Esta análise, por sua vez, abre uma janela para a vida dos artesãos, comerciantes e reis da Idade do Bronze, e as conexões internacionais entre eles.


As Cartas de Amarna, tabuletas de argila que carregam a correspondência cuneiforme de reis antigos e escavadas em Tell el-Amarna, no Egito moderno, incluem referências ao vidro. Alguns do governante cananeu Yidya de Ashkelon (como estes mostrados) inclui um que comenta sobre um pedido de vidro para Faraó: “Quanto ao rei, meu senhor, tendo pedido um copo, eu envio ao rei, meu senhor, 30 (“pedaços”) de vidro. Além disso, quem é o cão que não obedeceu às ordens do rei, meu senhor, o Sol do céu, o filho do Sol, a quem o Sol ama?” Os curadores do Museu Britânico

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Vidro do passado
O vidro, o antigo e moderno, é um material geralmente feito de dióxido de silício, ou sílica, caracterizado por seus átomos desordenados. No quartzo cristalino, os átomos são fixados em posições regularmente espaçadas em um padrão repetitivo. Mas no vidro, os mesmos blocos de construção – um átomo de silício associado a oxigênios – estão dispostos de cabeça para baixo.

Arqueólogos encontraram contas de vidro que datam do terceiro milênio a.C. Esmaltes baseados nos mesmos materiais e tecnologia datam de ainda antes. Mas foi no final da Idade do Bronze - 1600 a 1200 a.C. - que o uso do vidro parece ter realmente decolado, no Egito, na Grécia micênica e na Mesopotâmia, também chamada de Oriente Próximo (localizada no que hoje é a Síria e o Iraque).

Ao contrário de hoje, o vidro daquela época era muitas vezes opaco e saturado de cor, e a fonte da sílica eram seixos de quartzo triturados, não areia. Pesssoas antigas inteligentes, descobriram como diminuir a temperatura de fusão do quartzo triturado, o que poderia ser alcançado em fornos da Idade do Bronze: eles usaram as cinzas de plantas do deserto, que contêm altos níveis de sais, como carbonato de sódio ou bicarbonatos. As plantas também contêm cal – óxido de cálcio – que torna o vidro mais estável. Fabricantes de vidro antigos também adicionaram materiais que dão cor ao vidro, como cobalto para azul escuro ou antimonato de chumbo para amarelo. Os ingredientes se fundiam no derretimento, contribuindo com pistas químicas que os pesquisadores procuram hoje.

“Podemos começar a analisar as matérias-primas que entraram na produção do vidro e então sugerir de onde vieram no mundo”, diz o cientista de materiais Marc Walton, da Northwestern University em Evanston, Illinois, coautor de um artigo sobre ciência dos materiais e artefatos arqueológicos e obras de arte na revista Annual Review of Materials Research de 2021.

Mas essas pistas levaram os pesquisadores apenas até aqui. Quando Shortland e seus colegas estavam investigando as origens do vidro há cerca de 20 anos, o vidro do Egito, Oriente Próximo e Grécia pareciam ser químicos semelhantes, difíceis de distinguir com base nas técnicas disponíveis na época.

A exceção foi o vidro azul, graças ao trabalho do químico polonês Alexander Kaczmarczyk, que na década de 1980 descobriu que elementos como alumínio, manganês, níquel e zinco se juntam ao cobalto que dá ao vidro uma tonalidade azul abissal. Ao examinar as quantidades relativas destes, a equipe de Kaczmarczyk até rastreou o minério de cobalto usado para coloração azul até sua fonte mineral em oásis egípcios específicos.

Continuando de onde Kaczmarczyk parou, Shortland começou a entender como os antigos egípcios trabalhavam com esse minério de cobalto. O material, um composto contendo sulfato chamado alúmen, não seria incorporado ao vidro. Mas no laboratório, Shortland e seus colegas reproduziram uma reação química que os artesãos do final da Idade do Bronze podem ter usado para criar um pigmento compatível. E eles criaram um vidro azul profundo que, de fato, se assemelhava ao vidro azul egípcio.

Nos primeiros anos deste século, um método relativamente novo oferecia mais percepções. Chamada de espectrometria de massa indutivamente acoplada de ablação a laser, ou LA-ICP-MS, a técnica usa um laser para remover uma pequena partícula de material, invisível a olho nu. (“Isso é muito mais aceitável para um museu do que pegar o grande martelo e tirar um pedaço”, diz Shortland.) Em seguida, usa espectrometria de massa para medir um conjunto de elementos, criando uma impressão digital química da amostra.

Com base nesse método, em 2009 Shortland, Walton e outros analisaram contas de vidro da Idade do Bronze tardia, desenterradas na Grécia, que alguns pesquisadores propuseram ter suas próprias oficinas de produção de vidro. A análise revelou que o vidro grego tinha assinaturas do Oriente Próximo ou do Egito, apoiando a ideia de que a Grécia importava vidro de ambos os lugares e, embora possa ter trabalhado o vidro, não o fabricava localmente. Os vidros egípcios tendiam a ter níveis mais altos de lantânio, zircônio e titânio, enquanto os vidros do Oriente Próximo tendiam a ter mais cromo.

Origens obscuras
Mas onde nasceu o vidro? Por pelo menos 100 anos, os pesquisadores debateram sobre dois concorrentes principais: o Oriente Próximo e o Egito. Com base em alguns artefatos de vidro, bonitos e bem preservados que datam de cerca de 1500 a.C., o Egito foi favorecido no início. Mas na década de 1980, os pesquisadores estavam apostando no Oriente Próximo (Oriente Médio) depois que escavadores encontraram cargas de vidro em Nuzi, uma cidade provincial da Idade do Bronze no atual Iraque, que se acredita ser de 1500 a.C.

Por volta dessa mesma época, porém, uma reanálise de textos arqueológicos revelou que Nuzi era 100 a 150 anos mais jovem do que o estimado, e a indústria de vidro egípcia daquele período parece ter sido mais avançada – favorecendo o Egito mais uma vez.


Peças de vidro coletadas em Amarna. University College Londres 2015

Mas esse não é o fim da história. O vidro pode se degradar, especialmente em condições úmidas. Objetos das antigas tumbas e cidades do Egito duraram milênios, auxiliados pelo ambiente de preservação quase ideal do deserto. O vidro do Oriente Próximo, por outro lado, de túmulos nas planícies aluviais da Mesopotâmia, enfrentou ataques mais frequentes da água, que pode lixiviar compostos estabilizadores e transformar o vidro em pó escamoso.

Este vidro deteriorado é difícil de identificar e impossível de exibir, o que significa que muitos vidros do Oriente Próximo podem ter sido perdidos. “Acho que muito do vidro efetivamente desapareceu”, diz Shortland. “As primeiras escavações se preocuparam menos com esse ex-vidro escamoso do que com outras coisas.”

Conclusão: “Você não pode realmente decidir qual foi o primeiro, no momento”, diz Shortland.

Encontrando a fabricação de vidro

É até complicado analisar onde o vidro foi feito. Isso ocorre em parte porque o material era frequentemente trocado, tanto como objetos acabados quanto como vidro bruto para ser trabalhado em contas ou vasos.

O vidro ajudou a unir impérios antigos, diz Thilo Rehren, cientista de materiais arqueológicos do Instituto Chipre em Nicósia, que examinou o artesanato por trás de objetos da tumba de Tut, entre outros. Os reis enviavam materiais para outros governantes, esperando bens ou lealdade em troca, diz ele. Inventários antigos do final da Idade do Bronze revelam uma troca de marfim, pedras preciosas, madeira, animais, pessoas e muito mais, e embora o papel do vidro nesta convenção de presentes e tributos não seja totalmente compreendido, a composição dos artefatos também suporta trocas de vidro.

Em um colar de contas de vidro escavado em Gurob, no Egito, em uma área que se acredita ter sido um palácio de harém, Shortland e seus colegas encontraram a assinatura química associada à Mesopotâmia: níveis relativamente altos de cromo. A localização das contas implicava que o luxo provavelmente foi presenteado ao faraó Tutmés III junto com as mulheres do Oriente Próximo que se tornaram esposas do rei. Com a química no caso, “estamos apenas começando a ver algumas dessas trocas acontecendo entre o Egito e outras áreas”, diz Shortland.

Fabricação de vidro e movimento no final da idade do bronze \/\/\/

(Lower Egypt = Baixo Egito; Upper Egypt = Alto Egito; Cyprus = Chipre)
(Legenda da direita:
Lingotes
Moldes
Jóias
Vasos)
A arqueologia e a ciência dos materiais encontraram pistas sobre onde o vidro era feito no mundo antigo e como era distribuído entre os impérios durante o final da Idade do Bronze. Fonte: C. M. Jackson / Science 2005 com modificações de Th. Rehren / Revista Knowable

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No início da década de 1980, os mergulhadores encontraram o filão principal dessas trocas, na costa da Turquia. em um navio afundado de 1300 a.C., chamado de naufrágio de Uluburun. A análise de seu conteúdo revela uma economia global, diz Caroline Jackson, arqueóloga da Universidade de Sheffield, na Inglaterra. Possivelmente um navio fenício em uma expedição de presentes, o navio estava transportando itens de todas as partes: marfim, cobre, estanho e até âmbar do Báltico. Do naufrágio, os escavadores retiraram uma carga de vidro colorido – 175 blocos inacabados, chamados lingotes, para trabalhar vidro.

A maioria dos lingotes era de um azul profundo de cor cobalto, mas o navio também transportava lingotes roxos e turquesas. Jackson e seus colegas lascaram alguns pequenos fragmentos de três lingotes e relataram em 2010 que os blocos de vidro bruto eram de origem egípcia, com base na concentração de metais-traço.

Rastreando a fabricação de vidro

Outra razão pela qual é difícil identificar locais para fabricação de vidro é que o processo gera pouco desperdício. “Você obtém um objeto acabado, e isso, é claro, vai para o museu”, diz Rehren. Isso levou ele e o arqueólogo Edgar Pusch, trabalhando em uma casa de escavação cheia de pulgas, no delta do Nilo há cerca de 20 anos, a ponderar sobre peças de cerâmica em busca de sinais de um antigo estúdio de fabricação de vidro. O local, perto da atual Qantir, no Egito, foi a capital do faraó Ramsés II em 1200 a.C.

Rehren e Pusch viram que muitos dos vasos tinham uma camada rica em cal, que teria agido como uma barreira antiaderente entre o vidro e a cerâmica, permitindo que o vidro fosse facilmente removido. Alguns desses vasos suspeitos da fabricação de vidro – incluindo uma jarra de cerveja reutilizada – continham vidro semi-acabado branco e com aparência espumosa. Rehren e Pusch também associaram a cor dos vasos de cerâmica à temperatura que resistiram no forno. A cerca de 900 graus Celsius, as matérias-primas poderiam ter sido derretidas, para fazer esse vidro semi-acabado. Mas alguns cadinhos (potes) eram vermelhos escuros ou pretos, sugerindo que haviam sido aquecidos a pelo menos 1.000 graus Celsius, uma temperatura alta o suficiente para terminar de derreter o vidro e colori-lo uniformemente para produzir um lingote de vidro.

Alguns cadinhos continham até pedaços remanescentes de vidro vermelho, colorido com cobre. “Conseguimos identificar as evidências da fabricação de vidro”, diz Rehren. “Ninguém sabia como isso deveria ter sido.”


Lingotes de vidro azul do naufrágio de Uluburun. Panegíricos de Granovetter / Flickr

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Desde então, Rehren e colegas encontraram evidências semelhantes de fabricação de vidro e produção de lingotes em outros locais, incluindo a antiga cidade desértica de Tell el-Amarna, conhecida como Amarna, brevemente a capital de Akhenaton durante os anos 1300 a.C. E eles notaram um padrão interessante. Nos cadinhos de Amarna, apenas fragmentos de vidro azul cobalto apareceram. Mas em Qantir, onde o cobre vermelho também foi trabalhado para fazer bronze, os cadinhos escavados contêm predominantemente fragmentos de vidro vermelho. (“Essas pessoas sabiam exatamente como lidar com o cobre – essa era sua habilidade especial”, diz Rehren.) Em Qantir, o egiptólogo egípcio Mahmoud Hamza desenterrou um grande lingote de vidro vermelho corroído na década de 1920. E em um local chamado Lisht, cadinhos com restos de vidro contêm principalmente fragmentos de cor turquesa.

Os achados monocromáticos em cada local sugerem que as oficinas se especializaram em uma cor, diz Rehren. Mas os artesãos aparentemente tinham acesso a um arco-íris. Em Amarna, varetas de vidro escavadas no local – provavelmente feitas de lingotes refundidos – vêm em uma variedade de cores, apoiando a ideia de que lingotes coloridos foram enviados e trocados por vidro em muitos locais.

Vidro no chão

Os arqueólogos continuam a investigar a história do vidro em Amarna – e, em alguns casos, a repetir com mais cuidado as explorações de arqueólogos anteriores.

Em 1921-22, uma equipe britânica liderada pelo arqueólogo Leonard Woolley (mais famoso por suas escavações em Ur) escavou Amarna. “Vamos ser francos – ele fez uma bagunça total”, diz Anna Hodgkinson, egiptóloga e arqueóloga da Universidade Livre de Berlim. Com pressa e focado em achados mais vistosos, Woolley não fez a devida diligência na documentação do vidro. Escavando em 2014 e 2017, Hodgkinson e colegas trabalharam para pegar as peças perdidas.

A equipe de Hodgkinson encontrou bastões e lascas de vidro por toda a área de Amarna que eles escavaram. Alguns foram desenterrados perto de residências de status relativamente baixo sem fornos, um quebra-cabeças por causa do papel assumido do vidro na significação de status. Inspirados na arte egípcia ainda mais antiga, que mostrava dois metalúrgicos soprando em uma fogueira com canos, os arqueólogos se perguntaram se pequenas fogueiras poderiam ser usadas para trabalhar o vidro. Suando e ficando fedorentos ao redor das chamas, eles descobriram que podiam atingir temperaturas altas o suficiente para formar grânulos em fogo menor do que aqueles normalmente associados a vidrarias. Essas pequenas lareiras podem ter sido perdidas por escavadores anteriores, diz Hodgkinson, então talvez o trabalho com vidro fosse menos exclusivo do que os pesquisadores sempre pensaram. Talvez mulheres e crianças também estivessem envolvidas, especula Hodgkinson, refletindo sobre as muitas mãos necessárias para manter o fogo.


Arte de uma tumba (acima) mostra metalúrgicos usando zarabatanas para ventilar uma pequena fogueira durante uma época anterior a Amarna. Em um experimento arqueológico (abaixo), os pesquisadores testaram se era possível fazer contas de vidro como as encontradas em Amarna de maneira semelhante, soprando no fogo usando canos. Anna K. Hodgkinson (acima) / Andreas Mesli (abaixo)

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Rehren também vem repensando para quem era o vidro, já que as cidades mercantis do Oriente Próximo tinham muito dele e grandes quantidades eram enviadas para a Grécia. “Não me cheira como uma mercadoria real controlada de perto”, diz ele. “Estou convencido de que, em 5, 10 anos, poderemos argumentar que aquele vidro era uma mercadoria cara e especializada, mas não rigidamente controlada.” Da elite, mas não apenas para a realeza.

Os pesquisadores também estão começando a usar a ciência dos materiais para rastrear um potencial comércio de cores. Em 2020, Shortland e colegas relataram o uso de isótopos – versões de elementos que diferem em seus pesos atômicos – para rastrear a fonte de antimônio, um elemento que pode ser usado para criar uma cor amarela ou que pode tornar o vidro opaco. “A grande maioria do vidro primitivo – que é o início da fabricação de vidro – contém antimônio”, diz Shortland. Mas o antimônio é bastante raro, levando a equipe de Shortland a se perguntar de onde os antigos fabricantes de vidro o obtiveram.

Os isótopos de antimônio no vidro, eles descobriram, combinavam com minérios contendo sulfeto de antimônio, ou estibnita, da atual Geórgia no Cáucaso – uma das melhores evidências de um comércio internacional de cores.

Os pesquisadores continuam a examinar a era do primeiro vidro. Embora o Egito tenha recebido grande parte da atenção, existem muitos locais no Oriente Próximo que os arqueólogos ainda podem escavar em busca de novas pistas. E com as restrições modernas de mover objetos para outros países ou mesmo para análise externa, Hodgkinson e outros arqueólogos estão trabalhando para aplicar métodos portáteis no campo e desenvolver colaborações com pesquisadores locais. Enquanto isso, muitos objetos antigos podem fornecer novas pistas à medida que são analisados ??novamente com técnicas mais poderosas.

À medida que nosso conhecimento histórico sobre o vidro continua a ser moldado, Rehren adverte contra certezas nas conclusões. Embora os arqueólogos, auxiliados por registros e o que se sabe sobre contextos culturais, infiram cuidadosamente o significado e a saga dos artefatos, apenas uma fração de um por cento dos materiais que uma vez encheram um determinado local ainda sobrevive hoje. “Você obtém informações conflitantes, ideias conflitantes”, diz ele. Todos esses fragmentos de informação de vidro, “você pode montar de maneiras diferentes para fazer imagens diferentes”.

(A Knowable Magazine é um empreendimento jornalístico independente da Annual Reviews.)