Gli artigiani che si dedicavano alla creazione di vasi di ceramica, tra il XV ed il XVI secolo in Umbria, praticavano una primitiva forma di nanotecnologia, secondo le scoperte di un gruppo di ricercatori italiani.

Le vernici colorate sui campioni di ceramica dalla città umbra di Deruta erano arricchite con minuscoli grani di metallo che davano loro brillantezza e riflessi fuori dal comune, secondo le scoperte di Bruno Brunetti ed i suoi colleghi dell´Università di Perugia.

Al culmine della loro diffusione, nel XV e XVI secolo, le ceramiche finemente dipinte dell´industria di Deruta erano richieste in tutta Europa.

Le vernici erano costituite di base da strati di vetro colorato. Sali metallici davano colore ad una matrice vetrosa prodotta mediante la fusione di sabbie alcaline, come la soda, al calore di un crogiolo. Gli smalti colorati, come denotano le incisioni di pietra dipinta di blu del Medio Oriente – erano conosciute e usate almeno dal 4500 a.C.

Precedenti analisi sulle ceramiche del Rinascimento umbro, avevano mostrato una composizione chimica tipica del periodo: un miscuglio di sabbie e alcali, con aggiunta di ossido di piombo per ridurre la fragilità.

E´ il colorante che mostra la vera, seppur non scritta, ricercatezza dell´abilità dei ceramisti italiani, secondo Brunetti.

Tra le più sorprendenti ceramiche di Deruta vi sono quelle con vernici iridescenti o metalliche. Alcune sembrano d´oro, altre sono luminescenti, cambiano colore quando osservate da differenti prospettive.

Particelle di metallo tra 5 e 100 miliardi per metro lineare –tecnicamente un nanomateriale – si trovano alla base di questo effetto. Brunetti ed i suoi colleghi hanno scoperto lo scorso anno che le vernici dorate lucide contengono particelle di rame e argento, rispettivamente in questa misura. Invece di diffonderla, le piccolissime dimensioni delle particelle fanno sì che la luce rimbalzi sulla loro superficie a differenti lunghezze d´onda, conferendo effetti metallici o iridescenti.

Le nanoparticelle di metallo non esauriscono l´eccezionalità di quest´arte. Gli smalti rossi e dorati contengono tracce di ioni di rame in quantità dosate sapientemente.

La presenza del rame mostra che i ceramisti possedevano uno squisito controllo del processo di cottura che formava gli smalti. Gli ioni di rame possono, infatti, alterare le interazioni della luce con il materiale vetroso, aumentandone la lucidità.

Le prove storiche della prima nanotecnologia sopravvivono nei manuali dei ceramisti risalenti al 1557, Li tre libri dell´arte del vasaio, scritti dall´artigiano italiano Cipriano Piccolopasso. Sali di rame e argento erano mischiati con aceto, ocra (ossido di ferro) e argilla e applicati alla superficie di ceramiche già ricoperte di uno smalto. Una tecnica di delicata cottura offriva come risultato una ceramica con una superficie lustra.

Nel Rinascimento questi effetti, che oggi potrebbero essere considerati meramente piacevoli, avevano un significato ben più profondo. Trasformare i materiali mondani in qualcosa che ricordasse l´oro era un´arte prossima all´alchimia. Poiché il cambiamento dei colori era fase essenziale nel processo alchemico, l´iridescenza era vista come una proprietà alchemicamente significativa.