Пятница, 05 февраля 2021 10:20

Нанотехнологии древнего мира

Как стало известно Национальной энциклопедии строительства ProfiDom.com.ua, широко известные и популярные нанотехнологии, на которые возлагают большие надежды – это не есть изобретение нашего времени. Как ни странно, в мире найдены образцы старинных композитных материалов и изделий, которые, говоря современным языком, были созданы именно с помощью нанотехнологий.

Журналисты ProfiDom.com.ua в своих предыдущих публикациях уже рассказали о четырех «нанотехнологических» артефактах. Сегодня мы завершаем рассказ о нанотехнологиях древности.

Дамасская сталь

Нанотехнологии древнего мира

Во время крестовых походов европейцы столкнулись с противниками, вооруженными саблями и мечами с необычайно прочными, острыми и гибкими лезвиями. Материал для таких клинков получил название «дамасская сталь». Европейские оружейники не умели делать ничего подобного.

На фото вверху - персидский шамшир (сильно изогнутая сабля), XVII век. Клинок, изготовлен, вероятно, самым известным персидским кузнецом Ассадуллой Исфахани (Лев Аллаха из города Исфахан).

Средневековые дамасские клинки были необычайно прочными, но при этом достаточно гибкими, чтобы изгибаться оПт рукояти до кончика. Согласно легенде, они были настолько остры, что могли рассечь шелковый шарф, так же легко, как тело противника. Дамасская сталь, вопреки высокому содержанию углерода, придававшему ей твердость, оставалась невероятно пластичной. Способ достижения такого эффекта долго оставался загадкой. Другой характерной особенностью дамаска является необычный узор на поверхности в виде тонких изогнутых линий.

В 2004 Вернер Кохманн и Марианна Рейбольд из Дрезденского технического университета проводили исследование образцов дамасских сабель XVII века с помощью просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HR TEM). Именно тогда ученые совершили невероятное открытие, обнаружив в структуре исследуемых материалов цементитные (Fe3C) нанопроволоки и углеродные нанотрубки. Уникальной особенностью нанотрубок является сочетание прочности на растяжение и эластичности.

До сих пор, не совсем ясно, как древние кузнецы производили обнаруженные наноструктуры. Немецкие исследователи полагают, что ключ к этому процессу лежит в небольших следовых количествах ванадия, хрома, марганца, кобальта и никеля в исходной руде. Чередование горячих и холодных фаз в процессе производства приводило к тому, что примеси никеля и кобальта действовали как катализаторы для образования углеродных нанотрубок, что, в свою очередь, способствовало бы формированию цементитных нанопроводов.

Эти структуры формировались вдоль плоскостей, соответствующих распределению примесей. Это объясняет характерные волнистые полосы, придающие дамасским лезвиям необычный вид. Сочетание углеродной нанопроволоки из цементита, отличающейся невероятной твердостью, и углеродных нанотрубок, компенсирующих хрупкость стали, привели к появлению невероятного композитного материала древности.

Фрески дворца майя Cacaxtla

Нанотехнологии древнего мира

Какаштла (Cacaxtla) – одно из удивительных мест Мексики. на юге мексиканского штата Тласкала, в 40 минутах езды на машине от столицы штата города Пуэбла. Какаштла, чье название переводится, как «место, где дождь умирает в земле», получила известность благодаря хорошо сохранившимся настенным изображениям культуры майя.

Предполагается, что Какаштла была столицей государства Ольмека-Шикаланка. Город возник около 4-5 вв. н. э. Около 900 г. город начинает приходить в упадок и к 1000 г. окончательно заброшен.
Город был вновь открыт в 1975 г. крестьянами селения Сан-Мигель-дель-Милагро, которые, обрабатывая землю, обнаружили древнюю стену, на которой было изображено лицо персонажа, ныне известного как «Человек-Птица», и сообщили о находке властям.
Поскольку главный комплекс зданий Какаштлы не раскапывали до 1980-х годов, многие цветные рисунки на стенах сохранились и доступны для осмотра посетителям.

И, вот, что удивительно – замечательные по красоте фрески созданы на основе игольчатых и пластинчатых частиц палыгорскита, диаметром ок. 50 нм и металлических наночастиц размером 4.0+-0.6 нм. Эти наночастицы обеспечивают резистивные свойства, по отношению к окружающей среде и создают очень необычные оптические эффекты.

Секрет получения этих наноматериалов утерян навсегда.

Наночастицы имеют удивительно долгую историю. Расцвет древних нанотехнологий приходится на позднюю Античность и Средние века.

Создание наночастиц не является ни эксклюзивным результатом современных исследований, ни ограничено искусственными материалами. Встречающиеся в природе наночастицы включают вирусы, органические (белки, полисахариды, и др.) и неорганические (оксигидроксиды железа, алюмосиликаты, металлы и др.) соединения, которые вырабатываются выветриванием, извержениями вулканов, лесными пожарами или микробиологическими процессами. Наночастицы не обязательно производятся современными синтетическими лабораториями, но, очевидно, существуют в природе в течение длительного времени, и, следовательно, их использование может быть прослежено до древних времен.

Прочитано 728 раз



Подпишитесь на новости строительства:

 

 

Выбор редакции: