ความแข็งแรงสูงของกำแพงโบราณของจีนนั้นมาจากน้ำซุปข้าวซึ่งผู้สร้างได้เพิ่มปูนขาว ส่วนผสมที่ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตอะไมโลเพคตินอาจเป็นวัสดุคอมโพสิตอินทรีย์และอนินทรีย์รายแรกของโลก
วัสดุคอมโพสิตหรือวัสดุผสม - วัสดุแข็งที่มีหลายองค์ประกอบที่ช่วยให้คุณสามารถรวมคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ของส่วนประกอบได้กลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานของชุมชนมนุษย์แล้ว ลักษณะเฉพาะของคอมโพสิตคือพวกมันรวมองค์ประกอบเสริมซึ่งให้คุณสมบัติทางกลที่จำเป็นของวัสดุและเมทริกซ์สารยึดเกาะที่ช่วยให้มั่นใจการทำงานร่วมกันขององค์ประกอบเสริม วัสดุคอมโพสิตใช้ในการก่อสร้าง (คอนกรีตเสริมเหล็ก) และในเครื่องยนต์สันดาปภายใน (การเคลือบบนพื้นผิวแรงเสียดทานและลูกสูบ) ในการบินและอวกาศ ในการผลิตเกราะและแท่ง
แต่คอมโพสิตมีอายุเท่าไรและมีผลเร็วแค่ไหน? สิ่งแรกที่นึกถึงคืออิฐโบราณที่ทำจากดินเหนียว แต่ผสมกับฟาง (ซึ่งเป็นเพียง "เมทริกซ์การประสาน") ที่ใช้ในอียิปต์โบราณ
อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการออกแบบเหล่านี้จะดีกว่าแบบที่ไม่ผสมแบบสมัยใหม่ แต่ก็ยังไม่สมบูรณ์แบบและมีอายุสั้น อย่างไรก็ตาม ครอบครัวของ "วัสดุผสมโบราณ" ไม่ได้จำกัดอยู่เพียงแค่นี้ นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนพบว่าความลับของปูนโบราณซึ่งรับรองความแข็งแกร่งของกำแพงเมืองจีนที่ต่อต้านแรงกดดันมานานหลายศตวรรษก็อยู่ในสาขาวิทยาศาสตร์วัสดุผสม
เทคโนโลยีโบราณมีราคาแพงมาก แต่มีประสิทธิภาพ
ครกทำโดยใช้ข้าวหวานซึ่งเป็นวัตถุดิบหลักของอาหารเอเชียสมัยใหม่ กลุ่มของศาสตราจารย์วิชาเคมีฟิสิกส์ Bingjiang Zhang พบว่าช่างก่อสร้างใช้ปูนเหนียวที่ทำจากข้าวเมื่อ 1,5 ปีที่แล้ว ในการทำเช่นนี้ น้ำซุปข้าวถูกผสมกับส่วนผสมปกติสำหรับสารละลาย – ปูนขาว (แคลเซียมไฮดรอกไซด์) ที่ได้จากการเผาหินปูน (แคลเซียมคาร์บอเนต) ที่อุณหภูมิสูง ตามด้วยแคลเซียมออกไซด์ที่ได้ (ปูนขาว) ด้วยน้ำ
บางทีครกข้าวอาจเป็นวัสดุผสมที่สมบูรณ์ชนิดแรกของโลกที่รวมส่วนประกอบอินทรีย์และอนินทรีย์เข้าด้วยกัน
มันแข็งแกร่งและทนทานต่อฝนได้ดีกว่าปูนขาวธรรมดา และเป็นความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในยุคนั้นอย่างแน่นอน มันถูกใช้ในการก่อสร้างโครงสร้างที่สำคัญโดยเฉพาะเท่านั้น: สุสาน, เจดีย์และกำแพงเมืองซึ่งบางแห่งรอดชีวิตมาได้จนถึงทุกวันนี้และทนต่อแผ่นดินไหวอันทรงพลังและการพยายามรื้อถอนโดยรถปราบดินสมัยใหม่
นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นหา "สารออกฤทธิ์" ของสารละลายข้าวได้ มันกลายเป็นอะไมโลเพคติน ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์ที่ประกอบด้วยสายโซ่กิ่งของโมเลกุลกลูโคส ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบหลักของแป้ง
“จากการศึกษาเชิงวิเคราะห์พบว่าปูนในอิฐโบราณเป็นวัสดุผสมอินทรีย์และอนินทรีย์ องค์ประกอบถูกกำหนดโดยการวัดความร้อนด้วยดิฟเฟอเรนเชียลสแกนดิฟเฟอเรนเชียล (DSC), การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์, ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มอินฟราเรดสเปกโทรสโกปี และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด เป็นที่ยอมรับแล้วว่าอะไมโลเพคตินสร้างโครงสร้างจุลภาคของส่วนผสมที่มีส่วนประกอบอนินทรีย์ซึ่งให้คุณสมบัติการสร้างที่มีคุณค่าของการแก้ปัญหา” นักวิจัยชาวจีนกล่าวในบทความ
ในยุโรป นับตั้งแต่สมัยของชาวโรมันโบราณ ฝุ่นภูเขาไฟถูกนำมาใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับครก ดังนั้นพวกเขาจึงบรรลุความเสถียรของสารละลายต่อน้ำ - มันไม่ได้ละลายในนั้น แต่กลับแข็งตัวเท่านั้น เทคโนโลยีนี้แพร่หลายในยุโรปและเอเชียตะวันตก แต่ไม่ได้ใช้ในประเทศจีน เนื่องจากไม่มีวัสดุธรรมชาติที่จำเป็น ดังนั้น ผู้สร้างชาวจีนจึงหลุดพ้นจากสถานการณ์นี้ด้วยการพัฒนาผลิตภัณฑ์เสริมอาหารจากข้าวอินทรีย์
นอกจากคุณค่าทางประวัติศาสตร์แล้ว การค้นพบยังมีความสำคัญในทางปฏิบัติอีกด้วย การเตรียมการทดสอบปริมาณปูนแสดงให้เห็นว่ายังคงเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับการฟื้นฟูอาคารโบราณซึ่งมักจะจำเป็นต้องเปลี่ยนวัสดุเชื่อมต่อในอิฐหรืออิฐ