Kína ősi falainak nagy szilárdságát a rizsleves adta, amelyet az építők a mészhabarcshoz adtak. A szénhidrát amilopektint tartalmazó keverék lehetett a világ első szerves-szervetlen kompozit anyaga.
A kompozit anyagok, vagy kompozitok – többkomponensű szilárd anyagok, amelyek lehetővé teszik alkotóelemeik hasznos tulajdonságainak kombinálását, már nélkülözhetetlenné váltak az emberi közösségek infrastruktúrájában. A kompozitok sajátossága, hogy egyesítik az anyag szükséges mechanikai jellemzőit biztosító erősítő elemeket és az erősítő elemek együttes működését biztosító kötőanyagmátrixot. A kompozit anyagokat az építőiparban (vasbeton) és a belső égésű motorokban (súrlódó felületek és dugattyúk bevonatai), a repülésben és az űrhajózásban, páncélok és rudak gyártásában használják.
De hány évesek a kompozitok, és milyen gyorsan váltak hatékonyakká? Elsőként az ókori Egyiptomban használt primitív agyagtéglák jutnak eszünkbe, de szalmával keverve (ami csak a „kötőmátrix”).
Bár ezek a tervek jobbak voltak, mint a modern, nem kompozit társai, még mindig nagyon tökéletlenek voltak, és ezért rövid életűek. Az „ősi kompozitok” családja azonban nem korlátozódik erre. A kínai tudósoknak sikerült kideríteniük, hogy az ősi habarcs titka, amely biztosítja a Kínai Nagy Fal szilárdságát az évszázadok nyomásával szemben, szintén a kompozit anyagtudomány területén rejlik.
Az ősi technológia nagyon drága volt, de hatékony.
A mozsár édes rizs felhasználásával készült, amely a modern ázsiai ételek egyik fő alapanyaga. Bingjiang Zhang fizikai kémia professzor egy csoportja megállapította, hogy az építők már 1,5 évvel ezelőtt rizsből készült ragacsos habarcsot használtak. Ehhez a rizslevest összekeverték az oldat szokásos összetevőivel - oltott mésszel (kalcium-hidroxid), amelyet a mészkő (kalcium-karbonát) magas hőmérsékleten történő égetésével kaptak, majd a kapott kalcium-oxidot (oltott mész) vízzel oltották el.
Talán a rizshabarcs volt a világ első olyan teljes kompozit anyaga, amely szerves és szervetlen összetevőket kombinált.
Erősebb és esőállóbb volt, mint a közönséges mészhabarcs, és minden bizonnyal korának legnagyobb technológiai áttörése volt. Csak különösen fontos építmények építésekor használták: sírok, pagodák és városfalak, amelyek közül néhány a mai napig fennmaradt, és ellenállt több erős földrengésnek és modern buldózerek lerombolási kísérletének.
A tudósoknak sikerült kideríteniük a rizsoldat „hatóanyagát”. Kiderült, hogy amilopektin, egy poliszacharid, amely glükózmolekulák elágazó láncaiból áll, a keményítő egyik fő összetevője.
„Egy analitikai tanulmány kimutatta, hogy az ősi falazat habarcsja szerves-szervetlen kompozit anyag. Az összetételt termogravimetriás differenciális pásztázó kalorimetriával (DSC), röntgendiffrakcióval, Fourier transzformációs infravörös spektroszkópiával és pásztázó elektronmikroszkópiával határoztuk meg. Megállapítást nyert, hogy az amilopektin egy szervetlen komponenssel alkotott keverék mikroszerkezetét képezi, amely értékes építő tulajdonságokat biztosít az oldatnak” – állítják a kínai kutatók egy cikkben.
Megjegyzik, Európában az ókori rómaiak ideje óta vulkáni port használnak a habarcs megerősítésére. Így elérték az oldat vízállóságát – nem oldódott benne, hanem éppen ellenkezőleg, csak megszilárdult. Ez a technológia széles körben elterjedt Európában és Nyugat-Ázsiában, de Kínában nem alkalmazták, mivel egyszerűen nem voltak a szükséges természetes anyagok. Ezért a kínai építők kikerültek a helyzetből egy biorizs alapú kiegészítő kifejlesztésével.
A történelmi érték mellett gyakorlati szempontból is fontos a felfedezés. A habarcs vizsgálati mennyiségeinek elkészítése azt mutatta, hogy továbbra is ez a leghatékonyabb eszköz az ódon épületek helyreállítására, ahol gyakran szükséges a tégla vagy falazat kötőanyagának cseréje.