Дамаската стомана и нанотехнологиите
18 ноември, 2006
По време на кръстоносните походи преди повече от десет века европейските рицари се изправят не само срещу големия брой и стройната военна организация на сарацините, но и срещу винаги острата като бръснач сабя дамаскиня. През вековете тайната на дамаската стомана е загубена и днес можем да съдим за качествата й най-вече от легендите, историческите паметници (запазените остриета на различни арабски принцове по музеите) и научните изследвания.
Изследователи от Техническия университет в Дрезден (Technische Universität Dresden) обаче изненадаха света преди седмица, като обявиха, че са преоткрили технологията на дамаското стоманолеене. Те застъпват тезата, че става въпрос за своеобразна средновековна нанотехнология.
Счита се, че рецептурата за обработка на метали е загубена безвъзвратно някъде през осемнадесети век. Дамаските саби носят името на сегашната столица на Сирия - Дамаск (Damascus), която е била най-големият търговски център за военни стоки по време на кръстоносните походи. Въпреки това се смята, че технологията всъщност произхожда от Индия.
Дамаските саби притежават няколко отличителни характеристики. Това са оръжия с отлични механични качества. Острието им е по-тънко и по-гъвкаво в сравнение с европейските мечове. Освен това сабята притежава характерна дъговидна форма и е изключително остра. Твърди се, че при продължително използване не само че не се изтъпява, но дори се самозаостря. Легендата твърди, че с един замах сабята може да разреже хвърлена във въздуха копринена кърпа.
За целта на изследването си екипът на професор Петер Пауфлер (Peter Paufler) е провел няколко експеримента върху сабя, произведена през XVII век. Тя е изработена от персийския ковач Асад Ула. Германските учени са взели проби от повърхността на историческото острие, след което са ги поставили в солна киселина. Последвалият анализ е установил, че стоманата съдържа не само тънки нишки железен карбид, т.нар. цементит (Fe3C), но и въглеродни нанотръбички. При обработката със солна киселина цементитът се разтваря напълно, но въглеродът остава. След експеримента обаче са установени и цементитни нишки, които не са изчезнали. Тоест учените предполагат, че наличието на въглеродната наноструктура е предпоставка за образуването на цементитните влакна. Характерната дъговидна форма на сабята вероятно се дължи именно на специфичната въглеродна наноструктура.
Учените са убедени, че именно въглеродът е и причина за особената острота на меча. Според професор Пауфлер, цитиран от онлайн изданието на списание Der Spiegel, върху повърхността на острието има множество микроскопични зъбчета. Сеченето с дамаската сабя всъщност прилича повече на рязане с трион, а при всеки удар тези зъби се заточват сами отново, смята ученият.
Индийските майстори металурзи, които са използвали тази технология, са имали специфичен метод за обработка на стоманата, траещ часове и дори дни. След като парчето метал било нагорещявано, ковачът го обработвал до пълното му изстиване, след което веднага го нагорещявал отново. За изработката на меча е използвана специална индийска стомана, наричана wootz. Тя се отличава с особено високо процентно съдържание на въглерод, както и на други химически елементи като манган, кобалт, ванадий, хром и никел. При термичната обработка на метала вероятно възникват химични реакции, които водят до образуването на въглеродната наноструктура.
Тук обаче възниква друг потенциален проблем - многото въглерод и цементит вероятно биха довели до понижаване качествата на самата стомана. Учените в Дрезден предполагат, че продължителната обработка на wootz стоманата има за цел да минимизира подобен риск. Рудите за изработването на wootz стоманата са били налични само в Индия и някои от тях са изчерпани през XVIII век. Предполага се, че производството на дамаски мечове практически изчезва именно поради тази причина. Европейските ковачи не са подозирали за химическите реакции, водещи до особените качества на ориенталските остриета, поради което се опитвали да я пресъздадат по изпитани механични способи. Те комбинирали твърдо с шупливо желязо и тънка и гъвкава стомана, след което се опитвали да наподобят дамаското острие чрез стократно прегъване, подобно на многолистно тесто. Резултатът са различни по вид и качества мечове. Но не и саби дамаскини.
0 коментара: to “ Дамаската стомана и нанотехнологиите ”
Публикуване на коментар