长城千年的不倒之谜 竟是靠糯米建立奇功
近日,一项引人注目的研究揭示了亚洲饮食中的关键成分——糯米,在古代中国的一项伟大技术创新中发挥了至关重要的作用。这种技术创新不仅赋予了古代建筑超乎寻常的强度和耐久性,而且至今仍为修复古代建筑的最佳材料。
自古以来,砂浆作为填充建筑材料缝隙的糊状物,一直是建筑工艺的核心组成部分。中国的科学家张冰剑及其同事发现,大约1500年前,古代中国的建筑工人在糯米中发现了神秘的力量。通过将糯米汤与标准砂浆混合,他们首创了一种名为“糯米砂浆”的创新材料。这种糯米砂浆可能是世界上第一种由有机和无机原料制成的复合砂浆。
张冰剑认为,糯米砂浆堪称历史上最伟大的技术创新之一。它的强度之大、耐水性强过传统的纯石灰砂浆。利用糯米砂浆,古代建筑工人们建造了坚不可摧的墓穴、宝塔和城墙,其中一些建筑历经数个世纪仍然屹立不倒,甚至有些经受住了强烈地震的考验。
这项研究的焦点是一种名为支链淀粉的神秘原料。支链淀粉是稻米和其他含淀粉食物中的多糖物或复杂的碳水化合物。研究发现,支链淀粉是赋予糯米砂浆传奇性强度的关键。
张冰剑分析说:“古代砌筑砂浆是一种特殊的有机与无机合成材料。无机成分是碳酸钙,有机成分则是来自糯米汤的支链淀粉。支链淀粉在砂浆中起到了双重作用:一方面控制硫酸钙晶体的增长,另一方面形成紧密的微观结构。这个紧密的微观结构应该是令这种有机与无机砂浆强度如此巨大的原因。”
为了验证糯米在现代建筑修复中的潜力,研究人员准备了不同比例糯米掺杂的石灰砂浆,并测试了它们的性能。研究结果显示,掺入糯米汤的石灰砂浆具有更稳定的物理特性、更大的机械强度和更强的兼容性。这些特点使其成为修复古代石造建筑的理想材料。该研究的结果已经发表在一期的《美国化学学会杂志》上,引起了全球范围内的广泛关注。