चीनच्या प्राचीन भिंतींची उच्च शक्ती तांदूळ मटनाचा रस्सा द्वारे प्रदान केली गेली होती, जी बांधकाम व्यावसायिकांनी चुना मोर्टारमध्ये जोडली. कार्बोहायड्रेट अमायलोपेक्टिन असलेले मिश्रण हे जगातील पहिले सेंद्रिय-अकार्बनिक मिश्रित पदार्थ असावे.
संमिश्र साहित्य, किंवा संमिश्र - बहु-घटक घन पदार्थ जे तुम्हाला त्यांच्या घटकांचे उपयुक्त गुणधर्म एकत्र करण्यास अनुमती देतात, मानवी समुदायांच्या पायाभूत सुविधांसाठी आधीच अपरिहार्य बनले आहेत. कंपोझिटचे वैशिष्ठ्य म्हणजे ते मजबुतीकरण घटक एकत्र करतात जे सामग्रीची आवश्यक यांत्रिक वैशिष्ट्ये प्रदान करतात आणि एक बाईंडर मॅट्रिक्स जे प्रबलित घटकांचे संयुक्त ऑपरेशन सुनिश्चित करतात. कंपोझिट सामग्रीचा वापर बांधकाम (प्रबलित काँक्रीट) आणि अंतर्गत ज्वलन इंजिनमध्ये (घर्षण पृष्ठभाग आणि पिस्टनवरील कोटिंग्ज), विमानचालन आणि अंतराळविद्या, चिलखत आणि रॉड्सच्या निर्मितीमध्ये केला जातो.
पण संमिश्र किती जुने आहेत आणि ते किती लवकर प्रभावी झाले आहेत? पहिली गोष्ट जी मनात येते ती म्हणजे मातीपासून बनवलेल्या आदिम विटा, परंतु पेंढा (जे फक्त "बॉन्डिंग मॅट्रिक्स" आहे) मिसळून, प्राचीन इजिप्तमध्ये वापरल्या जात होत्या.
तथापि, जरी हे डिझाइन आधुनिक नॉन-कंपोझिट समकक्षांपेक्षा चांगले असले तरी, ते अद्याप खूप अपूर्ण होते आणि त्यामुळे अल्पायुषी होते. तथापि, "प्राचीन कंपोझिट" चे कुटुंब इतकेच मर्यादित नाही. चिनी शास्त्रज्ञांनी हे शोधून काढले की प्राचीन मोर्टारचे रहस्य, जे शतकांच्या दबावाविरूद्ध चीनच्या ग्रेट वॉलची मजबुती सुनिश्चित करते, ते संमिश्र साहित्य विज्ञानाच्या क्षेत्रात देखील आहे.
प्राचीन तंत्रज्ञान खूप महाग होते, परंतु प्रभावी होते.
गोड तांदूळ वापरून मोर्टार बनवला गेला, जो आधुनिक आशियाई पदार्थांचा मुख्य भाग आहे. भौतिक रसायनशास्त्राचे प्राध्यापक बिंगजियांग झांग यांच्या गटाला असे आढळून आले की बांधकाम व्यावसायिकांनी 1,5 वर्षांपूर्वी तांदूळापासून बनविलेले चिकट मोर्टार वापरले. हे करण्यासाठी, तांदूळ मटनाचा रस्सा द्रावणासाठी नेहमीच्या घटकांसह मिसळला - स्लेक्ड चुना (कॅल्शियम हायड्रॉक्साईड), उच्च तापमानात चुनखडी (कॅल्शियम कार्बोनेट) कॅल्सीनिंग करून मिळवला, त्यानंतर परिणामी कॅल्शियम ऑक्साईड (क्विकलाइम) पाण्याने मिसळला.
कदाचित तांदूळ मोर्टार ही जगातील पहिली संपूर्ण संमिश्र सामग्री होती जी सेंद्रिय आणि अजैविक घटक एकत्र करते.
हे सामान्य चुना मोर्टारपेक्षा पावसाला अधिक मजबूत आणि अधिक प्रतिरोधक होते आणि निश्चितच त्याच्या काळातील सर्वात मोठी तांत्रिक प्रगती होती. हे केवळ विशेषतः महत्वाच्या संरचनेच्या बांधकामात वापरले गेले: थडगे, पॅगोडा आणि शहराच्या भिंती, त्यापैकी काही आजपर्यंत टिकून आहेत आणि आधुनिक बुलडोझरद्वारे अनेक शक्तिशाली भूकंप आणि विध्वंसाच्या प्रयत्नांना तोंड देत आहेत.
तांदूळ द्रावणातील "सक्रिय पदार्थ" शोधण्यात शास्त्रज्ञांना यश आले. हे अमायलोपेक्टिन, स्टार्चच्या मुख्य घटकांपैकी एक असलेल्या ग्लुकोजच्या रेणूंच्या शाखायुक्त साखळ्या असलेले पॉलिसेकेराइड असल्याचे निष्पन्न झाले.
“विश्लेषणात्मक अभ्यासातून असे दिसून आले आहे की प्राचीन दगडी बांधकामातील तोफ ही एक सेंद्रिय-अकार्बनिक मिश्रित सामग्री आहे. थर्मोग्राव्हिमेट्रिक डिफरेंशियल स्कॅनिंग कॅलरीमेट्री (DSC), एक्स-रे डिफ्रॅक्शन, फूरियर ट्रान्सफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी आणि स्कॅनिंग इलेक्ट्रॉन मायक्रोस्कोपी द्वारे रचना निर्धारित केली गेली. हे स्थापित केले गेले आहे की अमायलोपेक्टिन एका अजैविक घटकासह मिश्रणाची सूक्ष्म रचना बनवते, जे द्रावणाचे मौल्यवान बांधकाम गुणधर्म प्रदान करते, ”चिनी संशोधक एका लेखात म्हणतात.
युरोपमध्ये, ते लक्षात घेतात, प्राचीन रोमन काळापासून, ज्वालामुखीच्या धूळांचा वापर मोर्टारमध्ये सामर्थ्य जोडण्यासाठी केला जात आहे. अशा प्रकारे, त्यांनी पाण्याच्या द्रावणाची स्थिरता प्राप्त केली - ते त्यात विरघळले नाही, परंतु, उलटपक्षी, फक्त कठोर झाले. हे तंत्रज्ञान युरोप आणि पश्चिम आशियामध्ये व्यापक होते, परंतु चीनमध्ये वापरले जात नव्हते, कारण तेथे आवश्यक नैसर्गिक साहित्य नव्हते. म्हणून, चीनी बिल्डर्स सेंद्रिय तांदूळ-आधारित पूरक विकसित करून परिस्थितीतून बाहेर पडले.
ऐतिहासिक मूल्याव्यतिरिक्त, शोध व्यावहारिक दृष्टीने देखील महत्त्वपूर्ण आहे. मोर्टारच्या चाचणी प्रमाणात तयार केल्याने हे दिसून आले की ते प्राचीन इमारतींच्या जीर्णोद्धारासाठी सर्वात प्रभावी माध्यम आहे, जेथे वीट किंवा चिनाईमध्ये कनेक्टिंग सामग्री पुनर्स्थित करणे आवश्यक असते.