۱۰ ماده باستانی که ذهن دانشمندان امروزی را درگیر کرده است؛ از فولاد دمشقی تا بتن رومی
ارسال شده توسط: پریسا فولادی 13 خرداد 1404 ساعت 16:02
آیا می‌دانستید بتن رومی خود را ترمیم می‌کرد؟ در این مقاله با ۱۰ ماده باستانی هوشمند که علم امروز را به چالش می‌کشند، آشنا شوید.
فهرست مطالب
تمدن‌های بزرگ گذشته از روم باستان تا تمدن مایا با استفاده از خلاقیت و تجربه موادی شگفت‌انگیز ساختند. این مواد ویژگی‌های خارق‌العاده‌ای مانند توانایی ترمیم خودکار، تغییر رنگ یا مقاومت بسیار بالا داشتند. روش ساخت این مواد قرن‌ها به صورت یک راز فاش نشده باقی مانده بود؛ اما امروزه دانشمندان و با کمک علم باستان شناسی و فناوری‌های جدید در حال کشف این اسرار هستند.
۱۰ ماده باستانی که الهام‌بخش تحقیقات امروزی هستند
از ستون‌های آهنی ضدزنگ گرفته تا بتنی که خود را ترمیم می‌کند، در اینجا ۱۰ ماده باستانی شگفت‌انگیز که هنوز هم الهام‌بخش جدیدترین تحقیقات علمی جهان هستند را معرفی و بررسی می‌کنیم.
۱. بتن خودترمیم‌شونده رومی
سازه‌های دریایی رومیان مانند اسکله‌ها دوام فوق‌العاده‌ای داشتند. راز آن‌ها در ترکیبی از خاکستر آتشفشانی، آهک و آب دریا بود. این ترکیب بتنی می‌ساخت که حتی زیر آب هم سفت می‌شد. اما ویژگی اصلی آن قابلیت خودترمیم شونده بود.
وقتی ترک‌های کوچک در بتن ایجاد می‌شد، آب دریا به داخل آن نفوذ می‌کرد و با مواد داخل بتن واکنش نشان می‌داد. این واکنش بلورهای جدیدی می‌ساخت که ترک‌ها را پر می‌کردند و سازه را به‌طور خودکار تعمیر می‌کردند. امروزه دانشمندان در تلاش‌اند تا با الهام از این ماده بتن‌های مدرنی بسازند که خود را ترمیم می‌کنند.
۲. فولاد دمشقی (ووتز)
این فولاد که در هند باستان ساخته می‌شد به تیزی و استحکام بی‌نظیرش شهرت داشت. شمشیرهای ساخته شده از آن که به «شمشیر دمشقی» معروف بودند، طرحی موج‌دار و زیبا داشتند.
بررسی‌های جدید نشان داده که راز این فولاد در ساختار داخلی آن و وجود ذرات بسیار ریز (نانوذرات) است. این ساختار پیچیده فولاد را بسیار مقاوم می‌کرد. امروزه متخصصان فلزات با استفاده از فناوری‌های پیشرفته مانند لیزر سعی دارند این ماده را دوباره تولید کنند.
۳. شیشه دورنگ جام لیکورگوس
این جام رومی که در قرن چهارم میلادی ساخته شده، نمونه‌ای شگفت‌انگیز از فناوری نانو در دنیای باستان است. شیشه این جام دارای ذرات بسیار ریز طلا و نقره است. این ذرات باعث می‌شوند جام در نور معمولی به رنگ سبز دیده شود؛ اما وقتی نور از داخل آن بتابد، رنگش قرمز یاقوتی می‌شود.
بیشتر بخوانید
دانشمندان امروزی با الهام از این فناوری در حال ساخت پوشش‌های هوشمند برای پنجره‌ها هستند که می‌توانند با تغییر نور خورشید رنگ عوض کنند و به صرفه‌جویی در انرژی کمک کنند.
۴. فایانس مصری
فایانس مصری، نوعی سرامیک اولیه است که از هسته‌ای از جنس کوارتز (سیلیکا) و ترکیبات قلیایی و مسی ساخته می‌شد. وقتی این ماده در کوره حرارت می‌دید، لایه‌ای نازک روی سطح آن ذوب شده و یک پوشش شیشه‌ای زیبا به رنگ‌های فیروزه‌ای و آبی ایجاد می‌کرد.
این فرآیند لعاب‌کاری خودبه‌خودی آن را منحصربه‌فرد می‌کرد. امروزه شیمیدان‌ها با تحقیق درباره این ماده باستانی به دنبال روش‌های جدید و سازگار با محیط زیست برای تولید سرامیک‌های مدرن هستند.
۵. رنگدانه آبی مایا
این رنگدانه به دلیل دوام و درخشش فوق‌العاده‌اش حتی در آب و هوای مرطوب مشهور است. این رنگ از ترکیب نوعی رنگ طبیعی (نیل) با یک خاک رس مخصوص ساخته می‌شد. وقتی این دو ماده با هم حرارت می‌دیدند، مولکول‌های رنگ درون ساختار خاک رس حبس می‌شدند.
این ترکیب یک ماده بسیار مقاوم در برابر مواد شیمیایی و فرسایش طبیعی ایجاد می‌کرد. دانشمندان امروزی از این ایده برای ساخت رنگ‌های بادوام جدید استفاده می‌کنند.
۶. ستون آهنی دهلی
این ستون آهنی که بیش از ۱۶۰۰ سال پیش در دهلی ساخته شده؛ با وجود قرار گرفتن در معرض باران‌های فراوان زنگ نزده است. راز آن در ترکیب خاص آلیاژ آن است؛ آهنی با خلوص بالا و مقدار کمی فسفر.
این ترکیب باعث ایجاد یک لایه محافظ بسیار نازک روی سطح ستون شده که از آن در برابر زنگ‌زدگی محافظت می‌کند. امروزه این ترکیب الهام‌بخش ساخت فولادهای ضدزنگ جدید برای استفاده در سازه‌های ساحلی شده است.
۷. ظروف چینی سلطنتی چین
ظروف چینی که در چین باستان به‌ویژه در دوران سلسله مینگ ساخته می‌شدند؛ کیفیتی استثنایی داشتند. این ظروف آن‌قدر خالص و نازک بودند که نور از آن‌ها عبور می‌کرد و با ضربه صدایی شبیه به زنگ تولید می‌کردند.
راز این ظروف باستانی استفاده از خاک کائولن و سنگ فلدسپاتیک و پخت در دمای بسیار بالا بود. امروزه اصول ساخت این سرامیک‌ها در تولید مواد پیشرفته در صنعت هوافضا و ساخت ایمپلنت‌های پزشکی به کار می‌رود.
۸. لاستیک ولکانیزه در آمریکای باستان
قرن‌ها قبل از اختراعات مدرن، تمدن‌های مایا و اولمک شیره درخت کائوچو را با شیره گیاهی دیگر مخلوط می‌کردند. این کار باعث یک واکنش شیمیایی می‌شد که لاستیک را محکم‌تر، بادوام‌تر و ارتجاعی‌تر می‌کرد.
این فرآیند نوعی ولکانیزاسیون ابتدایی بود. محققان امروزی در حال مهندسی معکوس این ماده باستانی برای تولید لاستیک‌های سازگار با محیط زیست هستند که قابلیت خود ترمیم شونده دارند.
۹. سنگ‌تراشی ضدزلزله اینکاها
در سازه‌هایی مانند ماچو پیچو، اینکاها بلوک‌های سنگی بزرگ را بدون هیچ ملاتی با دقتی باورنکردنی در کنار هم قرار می‌دادند. طراحی این دیوارها به گونه‌ای بود که هنگام زلزله، سنگ‌ها روی هم می‌لغزیدند، انرژی زمین‌لرزه را جذب می‌کردند و سپس به جای خود بازمی‌گشتند.
بیشتر بخوانید
این روش هوشمندانه از فروریختن دیوار جلوگیری می‌کرد. مهندسان امروزی با مطالعه این تکنیک به دنبال طراحی ساختمان‌های مدرن و مقاوم در برابر زلزله هستند.
۱۰. آتش یونانی و چسب مقاوم در برابر آب
آتش یونانی یک سلاح دریایی معروف در امپراتوری بیزانس بود. اما این ماده فقط یک سلاح آتش‌زا نبود؛ بلکه نوعی چسب قوی هم بود که به بدنه‌های خیس کشتی‌های چوبی می‌چسبید و در آب خاموش نمی‌شد.
به نظر می‌رسد این ماده باستانی از ترکیب رزین کاج، نفت و آهک ساخته می‌شد. شیمیدانان امروز در حال بررسی این فرمول هستند تا بتوانند چسب‌های دریایی جدید و کارآمدی بسازند که سمی نباشند.
این نمونه‌های شگفت‌انگیز نشان می‌دهند که مرز میان دانش باستان و فناوری آینده بسیار باریک است. نبوغ و خرد نیاکان ما اکنون به نقشه راهی برای نوآوری‌های پیشرفته امروزی تبدیل شده است و ثابت می‌کند که میراث علمی گذشته، کلیدی برای حل چالش‌های فردا خواهد بود.
