Visoku čvrstoću drevnih kineskih zidina pružila je juha od riže, koju su graditelji dodali u krečni malter. Smjesa koja sadrži ugljikohidrat amilopektin možda je bila prvi organsko-anorganski kompozitni materijal na svijetu.
Kompozitni materijali ili kompoziti – višekomponentni čvrsti materijali koji vam omogućavaju da kombinujete korisna svojstva svojih komponenti, već su postali neophodni za infrastrukturu ljudskih zajednica. Posebnost kompozita je da kombinuju armaturne elemente koji obezbeđuju potrebne mehaničke karakteristike materijala i matricu veziva koja obezbeđuje zajednički rad armaturnih elemenata. Kompozitni materijali se koriste u građevinarstvu (armirani beton) iu motorima sa unutrašnjim sagorevanjem (premazi na tarnim površinama i klipovima), u vazduhoplovstvu i astronautici, u proizvodnji oklopa i šipki.
Ali koliko su stari kompoziti i koliko brzo su postali efikasni? Prvo što mi pada na pamet su primitivne cigle napravljene od gline, ali pomiješane sa slamom (koja je samo "vezna matrica"), korištene u starom Egiptu.
Međutim, iako su ovi dizajni bili bolji od modernih nekompozitnih pandana, i dalje su bili vrlo nesavršeni i stoga kratkog vijeka. Međutim, porodica "drevnih kompozita" nije ograničena na ovo. Kineski naučnici uspeli su da otkriju da tajna drevnog maltera, koji obezbeđuje snagu Kineskog zida od pritiska vekova, leži i u oblasti nauke o kompozitnim materijalima.
Drevna tehnologija bila je veoma skupa, ali efikasna.
Malter je napravljen od slatkog pirinča, osnovnog proizvoda modernih azijskih jela. Grupa profesora fizičke hemije Bingjiang Zhang otkrila je da su graditelji koristili ljepljivi malter napravljen od pirinča još prije 1,5 godina. Da bi se to postiglo, rižina juha je pomiješana sa uobičajenim sastojcima za otopinu – gašenim vapnom (kalcij hidroksidom), dobivenim kalcinacijom krečnjaka (kalcij karbonata) na visokoj temperaturi, nakon čega je uslijedilo gašenje nastalog kalcijum oksida (živog vapna) s vodom.
Možda je pirinčan malter bio prvi kompletan kompozitni materijal na svetu koji je kombinovao organske i anorganske komponente.
Bio je jači i otporniji na kišu od običnog krečnog maltera i zasigurno je bio najveći tehnološki proboj svog vremena. Korišćen je samo u izgradnji posebno važnih građevina: grobnica, pagoda i gradskih zidina, od kojih su neki preživjeli do danas i izdržali nekoliko snažnih potresa i pokušaja rušenja modernim buldožerima.
Naučnici su uspjeli otkriti "aktivnu tvar" otopine riže. Ispostavilo se da je to amilopektin, polisaharid koji se sastoji od razgranatih lanaca molekula glukoze, jedne od glavnih komponenti škroba.
“Analitička studija je pokazala da je malter u drevnom zidanju organsko-anorganski kompozitni materijal. Sastav je određen termogravimetrijskom diferencijalnom skenirajućom kalorimetrijom (DSC), difrakcijom rendgenskih zraka, infracrvenom spektroskopijom Fourier transformacije i skenirajućom elektronskom mikroskopijom. Utvrđeno je da amilopektin formira mikrostrukturu mješavine s neorganskom komponentom, što daje vrijedna građevinska svojstva otopine”, navode kineski istraživači u članku.
U Evropi, napominju, još od vremena starih Rimljana, vulkanska prašina se koristila za dodavanje snage malteru. Tako su postigli stabilnost otopine na vodu - nije se otopila u njoj, već je, naprotiv, samo stvrdnula. Ova tehnologija je bila široko rasprostranjena u Evropi i zapadnoj Aziji, ali se nije koristila u Kini, jer jednostavno nije bilo potrebnih prirodnih materijala. Stoga su se kineski graditelji izvukli iz situacije tako što su razvili organski dodatak na bazi riže.
Osim istorijske vrijednosti, otkriće je važno i u praktičnom smislu. Priprema probnih količina maltera pokazala je da on ostaje najefikasnije sredstvo za restauraciju antičkih građevina, gdje je često potrebno zamijeniti vezni materijal u opeci ili zidanju.