Вчені відкривають таємницю дамаської сталі, Нанотехнології Nanonewsnet
Вчені відкривають таємницю дамаської сталі
Виявляється, стародавні індійські ремісники використовували нанотехнології при виготовленні своїх клинків з легендарної дамаської сталі, але навіть і не здогадувалися про це ...
Robert Curl Jr
Легендарні мечі використовувалися (страшно подумати!) ще в період з 1095 по 1270 роки. для того, щоб залякати європейських окупантів «священної землі» ісламської цивілізації (у нинішній термінології відомих як «хрестоносці»).
Про це розповів лауреат Нобелівської премії з хіміїRobert Curl Jr, виступаючи перед зачарованою публікою під час 95-го Індійського наукового конгресу у місті VISAKHAPATNAM: зокрема, він розповів, що, згідно з сучасними даними, дамаська сталь виготовлялася майстрами на півдні та в центрі Індії ще за 300 років до н.е.
Найцікавішим, – казав він, – було те, що при виготовленні клинків стародавні майстри застосовували методи нанотехнології і навіть не здогадувалися про це. А стародавній булат завжди залишався гострим та міцним, завдяки особливій композиції вуглецю у структурі металу.
Сировиною для його виготовлення була особлива булатна сталь, звана «вуц» (wootz steel) , одержувана із спеціальної залізної руди, яка й добувалася в центральній та південній частині древньої Індії та Шрі Ланки.
Стальwootz виходила з цієї руди і формувалася за допомогою спеціальних тиглів, в яких вона плавилася, випалювали домішки і додавалися, кажучи сучасною мовою, необхідні присадки, включаючи велику кількість вуглецю (до рівня приблизно 1,5% проти 0 ,1%, які додавалися до звичайного заліза).
Curl Jr нагадав, що навіть Tipu Sultan використовував меч з такої сталі вбитвах проти британських військ наприкінці 18 століття.
СерCurl Jr пояснив, що ці «звивисті лінії» були нічим іншим, як найдрібнішими вуглецевими наночастинками, які й надавали таку міцність мечам із дамаської сталі.
Дивно, що з незрозумілих причин секрет виробництва цієї сталі був надовго втрачений: європейські майстри ніколи й не намагалися відтворити ці здобутки, і навіть майстри ісламського світу втратили цей секрет десь із середини 18 століття.
Однак у наші дні вчені розгадали секрети дамаської сталі, і допомогли їм у цьому методи сучасного матеріалознавства, методи нанотехнологій.
'Nanotechnology was used by ancient Indians'
Дамаські мечі виготовлялися за допомогою нанотехнологій
Відкриття німецьких учених-кристалографів із Дрезденського технічного університету ще більше ускладнило спроби розкрити втрачену технологію виготовлення знаменитих дамаських мечів, повідомляє журналNational Geographic. Ці мечі кувалися на Близькому Сході та в Індії з VIII ст. і аж до початку XVIII ст. нашої ери із булатної сталі, яку ще називають «вуц». Клинки славилися своєю винятковою міцністю, хитромудрою структурою поверхні та небувалою гостротою, проте технологія їх виготовлення була втрачена. За легендою, такий клинок міг розсікати клапоть шовку, що надвоє впав на вістря.
Дамаський меч XVII століття (National Geographic)
Вивчивши молекулярну структуру шаблі XVII століття під електронним мікроскопом, німецькі кристалографи виявили у лезі вуглецеві нанотрубки та нановолокна з цементиту (карбіду заліза). На думку дрезденських дослідників, саме вкраплення цих складних елементів пояснює унікальні властивості дамаської сталі. Нанотрубки, яквиявилося, присутні у м'яких шарах сталі, що відрізняється неоднорідною структурою.
Вчені припускають, що вуглецеві нонотрубки та нановолокна утворювалися в мечах внаслідок складного процесу випалу та кування. А як тільки клинки вже були майже готові, ковалі труїли сталь кислотою, наносячи на них неповторний і відомий малюнок. Фахівці вважають, що, оскільки вуглецеві нанотрубки стійкі до дії кислоти, вони захищали нановолокна, що знаходяться всередині, з більш тендітного цементиту. Після травлення багато подібних наноструктур випирали з поверхні леза, надаючи клинку схожість з пилкою на нанорівні і, відповідно, незвичайну гостроту.
Звіт вчених з Німеччини розкриває таємницю дамаської сталі
Незрівнянно гострі, прекрасні та розкішні мечі та ножі з дамаської сталі колись були предметом розкоші у знатних людей Сходу та Заходу. На жаль, після того, як наприкінці XVII ст. ресурси заліза на головному родовищі, узбецьких рудниках, вичерпалися, технологія виплавки дамаської сталі також канула в Лету. У XX столітті фахівці, вдаючись до сучасних засобів, намагалися відновити технологію дамаської сталі, але марно.
Зовсім недавно нарешті знайшлися вчені, які стверджують, що зробили це.
Як повідомило агентствоЮнайтед Прес Інтернешнл, звіт учених із Німеччини розкриває таємницю дамаської сталі. Ймовірно, завдяки цьому сучасна обробна промисловість зможе відродити виробництво цього знаменитого матеріалу.
У XVIII столітті метод плавлення дамаської сталі було втрачено.Петер Пауфлер з Дрезденського технічного університету (Німеччина) разом зі своїми колегами за допомогою електронного мікроскопа високого дозволу аналізував шаблю з дамаськоїстали XVII сторіччя.
Дамаська сталь – давні нанотехнології
Усім відомі унікальні, майже казкові властивості Дамаської сталі. Ідеї, зроблені з неї міцні та гострі. Нові дослідження в галузі нанотехнологій дозволили з'ясувати, що при виробництві Дамаської сталі застосовувалися вуглецеві нано-структури, подібні до сучасних.
Кинжал «Крісіс»
Кинжал «Дельфін»
«Життя та Смерть». Класичне Дамаське лезо зліва та текстурована зварювальна сталь праворуч. Ручки кинджалів ікрустовані золотом та сріблом. На кинджалі «Смерті» зображений золотий демон, а «Життя» – срібна орхідея
Дамаські шаблі та кинджали виготовлялися в X столітті в Індії, де вони також називалися «вуц».
ПрофесорПітер Пауфлер (Peter Paufler) з Технічного університету Дрездена, провів ряд досліджень дамаських шабель. І зараз з великою впевненістю може говорити, що за їх виробництва застосовувалися нанотехнології.
Peter Paufler
Щоб це з'ясувати, шматочок вуца був розчинений у соляній кислоті. Результат реакції був знятий Пауфлером за допомогою електронного мікроскопа. Аналіз знімків показав схожість структури дамаської сталі із сучасними вуглецевими нанотрубками, що використовуються збільшення міцності металів.
(Вуглецеві нанотрубки - протяжні циліндричні структури діаметром від одного до декількох десятків нанометрів і довжиною до декількох мікрон. Складаються з декількох згорнутих в трубку гексагональних графенів і напівсферичною головкою, що закінчуються).
У складі вуца є залізо та домішка карбіду заліза, який міститься у вигляді нанониток. До досліджень Пауфлера булоне до кінця зрозуміла природа їхнього виникнення. На його думку, цей ефект виникає саме за рахунок використання нанотрубок.
Деякі домішки сталі при високій температурі викликали зростання вуглецевих нанотрубок. (Вуглець у вуц потрапляв як продукт горіння дерева та листя в печі при плавці сталі). Створені трубки наповнювалися карбідом заліза. Так і виникали ці найтонші нитки.
Очевидно, що в давнину люди й не знали, що використовують саме нанотрубки і не до кінця розуміли їхню природу, але цілком очевидно, що вони мали технологію їхнього виробництва.
На даний момент професорПауфлер працює над з'ясуванням деталей цієї стародавньої технології. Адже цілком очевидно, що вона значно простіша і досконаліша за складну технологію сучасного виробництва таких матеріалів.
Історія не така вже нова, але завжди цікава… Тим більше, що багато хто про це ще й не чув. Вражає, як солідний учений, лауреат Нобелівської премії з хімії (1996)Robert Curl Jr так просто розповідає цю історію своїм індійським колегам. Жодної хитромудрої «хімії», натомість відвертий ентузіазм і захоплення науковими досягненнями давніх майстрів, нагадування індійцям про славне минуле їхніх далеких предків та земляків… Ось як треба виступати перед аудиторією! Ну, а потім йдуть просто науково-популярні нариси, в яких вже докладно і послідовно розповідається про пошук та відкриття секретів славної дамаської сталі… Так, давні майстри, доживи вони до наших днів, могли б чимось пишатися. І ще. Кажуть, що й наші уральські умільці ще позаминулого століття володіли секретами отримання дамаської сталі (булата). Подробиць зараз не пам'ятаю, а, начебто, вони кували розпечену доти заготовку клинка і при цьому постійно посипали її порошком з деревного.вугілля…