A alta resistencia das antigas murallas de China foi proporcionada polo caldo de arroz, que os construtores engadiron ao morteiro de cal. Unha mestura que contén o carbohidrato amilopectina puido ser o primeiro material composto orgánico-inorgánico do mundo.
Os materiais compostos, ou compostos, materiais sólidos de varios compoñentes que permiten combinar as propiedades útiles dos seus compoñentes, xa se converteron en indispensables para a infraestrutura das comunidades humanas. A peculiaridade dos compostos é que combinan elementos de reforzo que proporcionan as características mecánicas necesarias do material, e unha matriz aglutinante que asegura o funcionamento conxunto dos elementos de reforzo. Os materiais compostos empréganse na construción (formigón armado) e nos motores de combustión interna (revestimentos de superficies de rozamento e pistóns), na aviación e astronáutica, na fabricación de blindaxes e varillas.
Pero cantos anos teñen os compostos e canto de rápido se fixeron efectivos? O primeiro que se me ocorre son ladrillos primitivos feitos de arxila, pero mesturados con palla (que é só a "matriz de unión"), usados no antigo Exipto.
Non obstante, aínda que estes deseños eran mellores que os modernos homólogos non compostos, aínda eran moi imperfectos e, polo tanto, de curta duración. Non obstante, a familia dos "compostos antigos" non se limita a isto. Os científicos chineses conseguiron descubrir que o segredo do morteiro antigo, que asegura a forza da Gran Muralla China contra a presión dos séculos, tamén reside no campo da ciencia dos materiais compostos.
A tecnoloxía antiga era moi cara, pero efectiva.
O morteiro facíase con arroz doce, un alimento básico dos pratos asiáticos modernos. Un grupo de profesor de química física Bingjiang Zhang descubriu que os construtores usaban un morteiro pegajoso feito de arroz xa hai 1,5 anos. Para iso, mesturouse o caldo de arroz cos ingredientes habituais da solución: cal apagada (hidróxido de calcio), obtida calcinando a pedra caliza (carbonato de calcio) a alta temperatura, seguida de apagar o óxido de calcio resultante (cal viva) con auga.
Quizais o morteiro de arroz fose o primeiro material composto completo do mundo que combinaba compoñentes orgánicos e inorgánicos.
Era máis forte e máis resistente á choiva que o morteiro de cal común e, sen dúbida, foi o maior avance tecnolóxico da súa época. Utilizouse só na construción de estruturas especialmente importantes: tumbas, pagodas e murallas da cidade, algunhas das cales sobreviviron ata os nosos días e resistiron varios poderosos terremotos e intentos de demolición por parte das excavadoras modernas.
Os científicos conseguiron descubrir a "substancia activa" da solución de arroz. Resultou ser amilopectina, un polisacárido formado por cadeas ramificadas de moléculas de glicosa, un dos principais compoñentes do amidón.
"Un estudo analítico demostrou que o morteiro na mampostería antiga é un material composto orgánico-inorgánico. A composición determinouse mediante calorimetría diferencial termogravimétrica de barrido (DSC), difracción de raios X, espectroscopia infravermella de transformada de Fourier e microscopía electrónica de varrido. Estableceuse que a amilopectina forma a microestrutura dunha mestura cun compoñente inorgánico, que proporciona valiosas propiedades de construción da solución ", afirman os investigadores chineses nun artigo.
En Europa, sinalan, desde a época dos antigos romanos, o po volcánico utilizouse para engadir forza ao morteiro. Así, conseguiron a estabilidade da solución á auga: non se disolveu nela, senón que, pola contra, só se endureceu. Esta tecnoloxía estaba moi estendida en Europa e Asia occidental, pero non se utilizou en China, xa que simplemente non había os materiais naturais necesarios. Polo tanto, os construtores chineses saíron da situación desenvolvendo un suplemento orgánico a base de arroz.
Ademais do valor histórico, o descubrimento tamén é importante en termos prácticos. A preparación de cantidades de proba de morteiro demostrou que segue sendo o medio máis eficaz para a restauración de edificios antigos, onde moitas veces é necesario substituír o material de conexión en ladrillo ou cachotería.