4 phát minh vượt thời gian của người cổ đại

Bê tông La Mã

Bê tông đã được người La Mã cổ đại sử dụng để xây dựng nhiều tòa nhà và tượng đài trong thành Rome. Các tòa nhà và công trình kiến trúc của La Mã cổ đại là một trong những công trình ngoạn mục nhất trên thế giới, vẫn có thể đứng vững sau khi phải chịu không biết bao nhiêu tác động hóa học và vật lý trong suốt 2.000 năm qua.

Đấu trường La Mã tại Roma, Ý. (Ảnh: Diliff/wikimedia).

Theo nhiều nghiên cứu thì loại bê tông mà người La Mã cổ đại xây nhiều công trình như đền thờ Pantheon và đấu trường Colosseum được làm từ cát núi lửa và đá cẩm thạch (canxi hydroxide). Hỗn hợp này giúp tạo ra một mạng lưới tinh thể chịu được đứt gãy tốt. Kết quả là một loại vật liệu có độ bền ưu việt hơn bê tông hiện đại về nhiều mặt và chỉ có thể tồn tại trong khoảng 120 năm.

Màu nhuộm

Mái vòm Đền Pantheon – được làm hoàn toàn bằng bê tông. (Ảnh: MatthiasKabel/Wikimedia).

Chúng ta vẫn biết William Perkin được cho là người đã chế tạo ra loại thuốc nhuộm hữu cơ đầu tiên khi vô tình phát hiện ra hợp chất mauveine tím trong lúc bào chế loại thuốc chống sốt rét quinin vào năm 1856.

Tuy nhiên, loại thuốc nhuộm tổng hợp đầu tiên nhiều khả năng được người Ai Cập tạo ra vào năm 3000 trước Công nguyên. Bằng cách nung nóng một hỗn hợp gồm cát, tro, canxi cacbonat (có lẽ được chiết xuất từ vỏ sò, ốc …), và một quặng chứa đồng ở nhiệt độ trên 800°C, người Ai Cập cổ đại đã tạo ra silicat đồng canxi (CaCuSi4O10 hay CaOCuO(SiO2)4) màu xanh dương. Chất này sau đó có thể được sử dụng trong nước men để tạo ra hàng loạt các màu sắc khác nhau.

Công nghệ mạ crôm

Một hộp nhỏ nhuộm màu xanh dương của người Ai Cập cổ đại. Chiếc hộp hiện đang được trưng bày tại bảo tàng Altes ở Berlin, Đức. (Ảnh: Bairuilong/wikimedia).

George Sargent được cho là người đã phát minh ra công nghệ mạ crôm ngày nay ra mắt vào năm 1920. Nhưng trên thực tế, công nghệ mạ crôm đã xuất hiện từ thời đại nhà Tần, Trung Hoa cổ đại. Không những thế, công nghệ người xưa sử dụng còn vượt trội hơn cả những công nghệ hiện đại nhất ngày nay.

Vào năm 1970, những thanh kiếm sắc bén vốn được phủ một lớp ôxít crôm mỏng đã được khai quật cùng với đội quân đất nung nổi tiếng trong lăng mộ Tần Thủy Hoàng. Người Trung Quốc cho rằng, những thợ rèn vũ khí vào triều đại đầu tiên của họ đã phủ một lớp ôxit crôm mỏng lên binh khí để bảo vệ chúng khỏi bị ăn mòn. Sau hai thiên niên kỷ, các lưỡi kiếm vẫn không hề bị gỉ.

Ống nano chế tạo thép Damascus

Năm 1991 đánh dấu sự ra đời của ống nano cacbon, một loại vật liệu mà sau này được coi như là một “kỳ quan của thế giới nano”.

Chất nhuộm Ai Cập.

Các ống nano cacbon là một dạng thù hình của nguyên tố cacbon và chúng được cấu tạo từ nhiều hình trụ với các vách ngăn có độ dày chỉ bằng một nguyên tử. Cấu trúc tinh thể đặc biệt này đã làm cho ống nano cacbon có nhiều tính chất đặc biệt: nhẹ hơn thép 6 lần nhưng bền hơn thép 100 lần, có tính đàn hồi rất tốt, vừa có thể dẫn điện tốt ở điều kiện này lại vừa có thể trở thành bán dẫn ở điều kiện khác…

Ống nano cacbon. (Ảnh: Nationalgeographic).

Tuy nhiên, vào năm 2006, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng, vào hàng trăm năm về trước, người dân ở Damascus (thủ đô của Syria) đã biết sử dụng các ống nano cacbon trong hoạt động chế tạo thép. Kết quả là họ đã tạo ra được những lưỡi gươm rất đẹp, được bao phủ trong các đường vân kim loại xoáy với độ bền chắc và sắc bén vượt trội.

Thanh kiếm bằng thép Damascus được rèn bởi người Ba Tư vào thế kỷ 18. (Ảnh: Rahil Alipour Ata Abadi/wikimedia).

Và với trình độ khoa học hiện nay chúng ta đã biết được chính xác thành phần cấu tạo nên loại thép Damascus, cũng như các nhà luyện kim hiện đại vẫn chưa thể rèn thành công loại thép này.