Високата јачина на античките ѕидови на Кина ја обезбедувала супата од ориз, која градителите ја додале во варовниот малтер. Мешавина која содржи јаглени хидрати амилопектин можеби е првиот органско-неоргански композитен материјал во светот.
Композитните материјали или композити – повеќекомпонентни цврсти материјали кои ви овозможуваат да ги комбинирате корисните својства на нивните компоненти, веќе станаа неопходни за инфраструктурата на човечките заедници. Особеноста на композитите е тоа што тие комбинираат зајакнувачки елементи кои ги обезбедуваат потребните механички карактеристики на материјалот и матрица за врзување што обезбедува заедничка работа на елементите за зајакнување. Композитните материјали се користат во градежништвото (армиран бетон) и во моторите со внатрешно согорување (облоги на површини со триење и клипови), во авијацијата и астронаутиката, во производството на оклоп и прачки.
Но, колку се стари композитите и колку брзо станаа ефективни? Првото нешто што ми паѓа на ум се примитивните тули направени од глина, но измешани со слама (која е само „сврзувачка матрица“), користени во древниот Египет.
Сепак, иако овие дизајни беа подобри од модерните не-композитни колеги, тие сепак беа многу несовршени и затоа краткотрајни. Сепак, семејството на „антички композити“ не е ограничено на ова. Кинеските научници успеаја да откријат дека тајната на античкиот малтер, кој ја обезбедува цврстината на Кинескиот ѕид против притисокот на вековите, лежи и во областа на науката за композитни материјали.
Античката технологија била многу скапа, но ефикасна.
Малтерот беше направен со користење на сладок ориз, главен дел од модерните азиски јадења. Група професор по физичка хемија Бинџијанг Џанг открила дека градежниците користеле леплив малтер направен од ориз уште пред 1,5 години. За да се направи ова, супата од ориз се мешаше со вообичаените состојки за растворот - гасена вар (калциум хидроксид), добиена со калцинирање на варовник (калциум карбонат) на висока температура, проследено со гаснење на добиениот калциум оксид (брз вар) со вода.
Можеби оризовиот малтер бил првиот комплетен композитен материјал во светот кој комбинирал органски и неоргански компоненти.
Тој беше посилен и поотпорен на дожд од обичниот варов малтер и секако беше најголемиот технолошки пробив во своето време. Се користел само во изградбата на особено важни објекти: гробници, пагоди и градски ѕидини, од кои некои преживеале до ден-денес и издржале неколку силни земјотреси и обиди за уривање од современи булдожери.
Научниците успеаја да ја откријат „активната супстанција“ на растворот од ориз. Се покажа дека е амилопектин, полисахарид кој се состои од разгранети синџири на молекули на гликоза, една од главните компоненти на скроб.
„Една аналитичка студија покажа дека малтерот во античкото ѕидарство е органско-неоргански композитен материјал. Составот беше одреден со термогравиметриска диференцијална калориметрија за скенирање (DSC), дифракција на Х-зраци, инфрацрвена спектроскопија на Фуриеова трансформација и електронска микроскопија за скенирање. Утврдено е дека амилопектинот формира микроструктура на мешавина со неорганска компонента, што дава вредни градежни својства на растворот“, велат кинеските истражувачи во написот.
Во Европа, забележуваат тие, уште од времето на старите Римјани, вулканската прашина се користи за да се додаде сила на малтерот. Така, тие ја постигнаа стабилноста на растворот за вода - тој не се раствора во него, туку, напротив, само се стврдна. Оваа технологија беше широко распространета во Европа и Западна Азија, но не се користеше во Кина, бидејќи едноставно ги немаше потребните природни материјали. Затоа, кинеските градежници излегоа од ситуацијата со развивање на органски додаток на база на ориз.
Покрај историската вредност, откритието е важно и во практична смисла. Подготовката на тест количини на малтерот покажа дека тој останува најефективното средство за реставрација на античките градби, каде што често е неопходно да се замени поврзувачкиот материјал во тула или ѕидарски.