中国の古代の壁の高い強度は、建築者が石灰モルタルに加えた米のスープによって提供されました. 炭水化物アミロペクチンを含む混合物は、世界初の有機無機複合材料であった可能性があります。
複合材料、またはコンポジット – 構成要素の有用な特性を組み合わせることができる多構成要素の固体材料は、人間社会のインフラストラクチャにすでに不可欠になっています。 複合材料の特異性は、材料の必要な機械的特性を提供する補強要素と、補強要素の結合操作を保証するバインダー マトリックスを組み合わせることです。 複合材料は、建設（鉄筋コンクリート）や内燃機関（摩擦面やピストンのコーティング）、航空や宇宙飛行、装甲やロッドの製造に使用されます。
しかし、コンポジットはどのくらいの年齢で、どのくらいの速さで効果を発揮するようになったのでしょうか? 最初に頭に浮かぶのは、古代エジプトで使用されていた、粘土でできた原始的なレンガですが、わら（これは単なる「結合マトリックス」です）を混ぜたものです。
しかし、これらの設計は現代の非複合材料よりも優れていましたが、それでも非常に不完全であり、短命でした。 ただし、「古代複合体」のファミリーはこれに限定されません。 中国の科学者たちは、何世紀にもわたる圧力に対して万里の長城の強さを保証する古代の迫撃砲の秘密が、複合材料科学の分野にもあることを発見しました。
古代の技術は非常に高価でしたが、効果的でした。
モルタルは、現代のアジア料理の定番である甘い米を使用して作られました. 物理化学の教授である Bingjiang Zhang のグループは、建設業者が 1,5 年半前には米から作られた粘着性のあるモルタルを使用していることを発見しました。 これを行うために、ライス ブイヨンを溶液の通常の成分である消石灰 (水酸化カルシウム) と混合しました。この消石灰 (水酸化カルシウム) は、石灰石 (炭酸カルシウム) を高温で焼成した後、得られた酸化カルシウム (生石灰) を水で消化します。
おそらく、モルタルは有機成分と無機成分を組み合わせた世界初の完全な複合材料でした。
それは通常の石灰モルタルよりも強く雨に強く、当時の最大の技術的ブレークスルーでした. 墓、パゴダ、市壁など、特に重要な建造物の建設にのみ使用されました。そのうちのいくつかは今日まで生き残っており、いくつかの強力な地震や現代のブルドーザーによる解体の試みに耐えました.
科学者たちは、米溶液の「活性物質」を見つけることに成功しました。 それは、デンプンの主成分のXNUMXつであるグルコース分子の分岐鎖からなる多糖類であるアミロペクチンであることが判明しました.
「分析研究により、古代の石積みのモルタルが有機無機複合材料であることが示されました。 組成は、熱重量示差走査熱量測定 (DSC)、X 線回折、フーリエ変換赤外分光法、および走査型電子顕微鏡法によって決定されました。 アミロペクチンが無機成分との混合物の微細構造を形成し、それが溶液の貴重な構築特性を提供することが確立されています」と中国の研究者は記事で述べています.
ヨーロッパでは、古代ローマ人の時代以来、モルタルに強度を加えるために火山の粉塵が使用されてきたと彼らは指摘しています。 したがって、彼らは水に対する溶液の安定性を達成しました-それはそれに溶解しませんでしたが、逆に、硬化しただけです。 この技術はヨーロッパと西アジアで広く普及していましたが、必要な天然素材がなかったため、中国では使用されませんでした。 したがって、中国のビルダーは、有機米ベースのサプリメントを開発することで状況から抜け出しました.
歴史的価値に加えて、この発見は実際的な意味でも重要です。 モルタルのテスト量の準備は、レンガや石積みの接続材料を交換することがしばしば必要な古代の建物を修復するための最も効果的な手段であることを示しました.