Углеродные нанотрубки были секретным супероружием древности

Углеродные нанотрубки были секретным супероружием древности

Технологический прогресс принято считать движением вперёд – однако зачастую технология странным образом меняет свой курс на практически прямо противоположный. Одним из самых занятных примеров этого явления можно считать мечи из дамасской стали.


Мечи из Дамаска являются легендарными – причём буквально. История гласит: когда Ричард Львиное сердце встретился лицом к лицу с султаном Саладином, дабы показать силу своего клинка, он разрубил ствол дерева одним могучим ударом. В ответ на это Саладин достал шёлковый платок, подбросил его в воздух – и позволил ему упасть на лезвие своего меча, которое без усилий рассекло его на две части.

Саладин не был последним владельцем дамасского меча в истории, но находился ближе к концу этого ряда, нежели к его началу. В какой-то момент времени искусство ковки дамасской стали было утеряно, и с тех пор люди многократно пытались его воссоздать. Этот процесс был очевидным шагом назад в терминах науки, но никто не осознавал, насколько большим, вплоть до начала 2000-х годов. В это время за дело взялись учёные, и внимательно изучив сохранившиеся дамасские мечи, они обнаружили, что в основе их непревзойдённых качеств лежат углеродные нанотрубки и нановолокна.

Насколько мы можем судить с позиций сегодняшнего дня, нанотрубки получались благодаря точно выверенному уровню загрязнений в процессе создания стали. Дамасская сталь (кстати, это название является неточным, поскольку первоначально она пришла из Индии) содержит 1,5 процента углерода, и имеет общеупотребительное название «Вуц». Из этой стали кузнецы старых времён формировали многослойные структуры. Центральный слой составлял цементит – комбинация Fe3C – который окружали слои более мягкой стали. В процессе ковки меча кузнец тщательно перекрещивал эти слои, создавая матрицу из твёрдой и мягкой стали, которая делала меч одновременно прочным и гибким. В конце кузнец протравливал получившийся меч сильной кислотой, которая выедала часть мягкой стали, но оставляла нанотрубки и нановолокна, давая в результате ультра-прочный и острый внешний слой. Помимо этого, травление придавало клинку знаменитый вихрящийся узор из тёмных и светлых слоёв, который стал визитной карточкой дамасской стали.

Но почему этот очевидно полезный процесс был утерян и забыт? Никто не знает точного ответа на этот вопрос. Некоторые утверждают, что определённые регионы Индии были богаты железом и залежами углеродистых минералов, в которых материал формировался естественным путём. Когда он был впервые извлечён на поверхность, никто не знал, как создать его своими руками. Другие считают, что это важное знание было утеряно в ходе социальных потрясений. Также существует вероятность, что торговля мечами на протяжении нескольких сотен лет попросту сошла на нет в силу снижающегося значения самого меча как оружия. Некоторые мечи 1800-х годов несут в себе небольшие следы низкокачественной дамасской стали. Однако сейчас мы можем сказать, что это древнее знание не было утрачено безвозвратно, поскольку учёным удалось заново открыть этот процесс. И если сейчас нам не нужны мечи – по крайней мере, теперь у нас есть углеродные нанотрубки.