Die hoë sterkte van die antieke mure van China is verskaf deur rysbouillon, wat die bouers by die kalkmortel gevoeg het. 'n Mengsel wat die koolhidraat amylopektien bevat, was moontlik die wêreld se eerste organies-anorganiese saamgestelde materiaal.
Saamgestelde materiale, of komposiete - multi-komponent soliede materiale wat jou toelaat om die nuttige eienskappe van hul komponente te kombineer, het reeds onontbeerlik geword vir die infrastruktuur van menslike gemeenskappe. Die eienaardigheid van komposiete is dat hulle versterkingselemente kombineer wat die nodige meganiese eienskappe van die materiaal verskaf, en 'n bindmiddelmatriks wat die gesamentlike werking van die versterkingselemente verseker. Saamgestelde materiale word gebruik in konstruksie (gewapende beton) en in binnebrandenjins (bedekkings op wrywingoppervlakke en suiers), in lugvaart en ruimtevaartkunde, in die vervaardiging van pantsers en stokke.
Maar hoe oud is komposiete en hoe vinnig het dit effektief geword? Die eerste ding wat by jou opkom, is primitiewe bakstene gemaak van klei, maar gemeng met strooi (wat net die “bindingsmatriks” is), wat in antieke Egipte gebruik is.
Alhoewel hierdie ontwerpe egter beter was as moderne nie-saamgestelde eweknieë, was hulle steeds baie onvolmaak en dus van korte duur. Die familie van "antieke samestellings" is egter nie hiertoe beperk nie. Chinese wetenskaplikes het daarin geslaag om uit te vind dat die geheim van die antieke mortel, wat die sterkte van die Groot Muur van China teen die druk van eeue verseker, ook op die gebied van saamgestelde materiaalwetenskap lê.
Die antieke tegnologie was baie duur, maar doeltreffend.
Mortier is gemaak met behulp van soet rys, 'n stapelvoedsel van moderne Asiatiese geregte. 'n Groep professor in fisiese chemie Bingjiang Zhang het gevind dat bouers so vroeg as 1,5 jaar gelede 'n taai vysel gebruik het wat van rys gemaak is. Om dit te doen, is rysbouillon gemeng met die gewone bestanddele vir die oplossing – gebluste kalk (kalsiumhidroksied), verkry deur kalksteen (kalsiumkarbonaat) by 'n hoë temperatuur te kalsineer, gevolg deur die gevolglike kalsiumoksied (quicklime) met water te blus.
Miskien was rysmortel die wêreld se eerste volledige saamgestelde materiaal wat organiese en anorganiese komponente gekombineer het.
Dit was sterker en meer bestand teen reën as gewone kalkmortel en was sekerlik die grootste tegnologiese deurbraak van sy tyd. Dit is slegs gebruik in die bou van besonder belangrike strukture: grafte, pagodes en stadsmure, waarvan sommige tot vandag toe oorleef het en verskeie kragtige aardbewings en slopingspogings deur moderne stootskrapers deurstaan het.
Wetenskaplikes het daarin geslaag om die "aktiewe stof" van die rysoplossing uit te vind. Dit blyk amylopektien te wees, 'n polisakkaried wat bestaan uit vertakte kettings van glukosemolekules, een van die hoofkomponente van stysel.
“’n Analitiese studie het getoon dat die mortel in antieke messelwerk ’n organies-anorganiese saamgestelde materiaal is. Die samestelling is bepaal deur termogravimetriese differensiële skanderingkalorimetrie (DSC), X-straaldiffraksie, Fourier transform infrarooi spektroskopie en skandeer elektronmikroskopie. Daar is vasgestel dat amilopektien die mikrostruktuur van 'n mengsel met 'n anorganiese komponent vorm, wat waardevolle bou-eienskappe van die oplossing bied,” sê die Chinese navorsers in 'n artikel.
In Europa, merk hulle op, sedert die tyd van die antieke Romeine is vulkaniese stof gebruik om sterkte by mortel te voeg. Sodoende het hulle die stabiliteit van die oplossing vir water bereik - dit het nie daarin opgelos nie, maar inteendeel, net verhard. Hierdie tegnologie was wydverspreid in Europa en Wes-Asië, maar is nie in China gebruik nie, aangesien daar eenvoudig nie die nodige natuurlike materiale was nie. Daarom het Chinese bouers uit die situasie gekom deur 'n organiese rysgebaseerde aanvulling te ontwikkel.
Benewens historiese waarde is die ontdekking ook in praktiese terme belangrik. Die voorbereiding van toetshoeveelhede van die mortel het getoon dat dit die doeltreffendste manier bly vir die herstel van antieke geboue, waar dit dikwels nodig is om die verbindingsmateriaal in baksteen of messelwerk te vervang.