W 2015 roku w nieokreślonej wiosce około 450 km od Chennai w Indiach znaleziono pozostałości miasta, które pochodzi z III-VI wieku p.n.e. Teraz, w potłuczonych kawałkach ceramiki i artefaktach z wykopalisk Keeladi, naukowcy natknęli się na pierwsze znane na świecie zastosowanie nanotechnologii ponad 3 lat temu. Ustalenia zostały udokumentowane w artykuł opublikowany w „Nature” w listopadzie 2020.
„Wcześniej najstarsze znane nanostruktury węglowe znaleziono w ostrzach Damaszku z XVI-XVIII wieku n.e.” korespondent autor artykułu, dr Nagaboopathy Mohan powiedział. Ostrza damasceńskie (stalowe miecze)w rzeczywistości były również produkowane w Indiach. „Wydaje się, że technika pokrywania ostrzy damasceńskich była znana tylko Indianom” dodał Mohan.
Wcześniej nanocząsteczki złota i srebra znajdowano w ceramice islamskiej z VII-VIII wieku n.e. oraz w Puchar Rzymskiego Likurga z IV wieku n.e. Ponadto odporny na korozję pigment lazurowy znany jako Maya Blue., po raz pierwszy wyprodukowany w IX wieku n.e., odkryto w prekolumbijskim mieście Majów Chichen Itza. Jest to złożony materiał zawierający glinkę z nanoporami, w którą połączono chemicznie barwnik indygo, aby stworzyć trwały pigment.
Teraz to wielkie odkrycie archeologiczne w małej indyjskiej wiosce Keeladi cofa najstarsze znane zastosowanie nanotechnologii o tysiąc lat.
Nanorurki węglowe to rurki węglowe o średnicy jednej miliardowej metra. Ich występowanie odkrył w 1991 roku japoński naukowiec Sumio Iijima. Od tego czasu naukowcy wymyślili wiele sposobów na jego syntezę. Mohan wyjaśnił, że najpowszechniejszą metodą jest chemiczne osadzanie z fazy gazowej, obejmujące złożony proces w wysokich temperaturach, od 800°C.
Kiedy więc naukowcy zobaczyli czarną powłokę na odłamkach ceramiki, nie sądzili, że znajdą coś niezwykłego. „Właściwie spodziewaliśmy się zobaczyć amorficzną sygnaturę – w kategoriach laika, rodzaj powłoki z pasty węglowej” – powiedział Mohan. Ale zobaczyli wyrafinowaną technikę bliską „doskonałości”.
W artykule stwierdzono, że średnia średnica tych nanorurek wynosi 0.6 nanometra (nanometr to jedna miliardowa część metra). Teoretyczna granica — stan, w którym system jest wolny od wad — wynosi 0.4 nanometra.
„W praktyce nie jest łatwo zsyntetyzować jakikolwiek materiał wolny od wad lub zbliżony do teoretycznego standardu. Ponieważ w każdym procesie syntezy zawsze będą występować lokalne wahania ciśnienia, temperatury, stężenia itp.” Mohan wyjaśnił. „Średnica nanorurek węglowych znajdujących się w powłokach Keeladi, przy średnicy zamkniętej do teoretycznego limitu, potwierdza precyzyjną kontrolę nad procesem wytwarzania i dowód mistrzostwa w tej sztuce”. Być może dlatego nanostruktury przetrwały dwa i pół tysiąca lat.
„To, co sprawia, że ceramika Keeladi jest wyjątkowa, to fakt, że powłoka zachowała stabilność i gładkość powierzchni, przewyższając związane z upływem czasu zużycie.” powiedział Mohan. Możliwe, że wykorzystano materiały roślinne, które po poddaniu procesowi wypalania do wyrobu ceramiki osiągnęły temperatury, które doprowadziły do powstania nanorurek. „Ale dokładny proces produkcji i powlekania nie został jeszcze poznany”.
Nanostruktury węglowe charakteryzują się wysoką wytrzymałością i niską wagą oraz są dobrymi przewodnikami ciepła i elektryczności. Obecnie bada się je pod kątem zastosowania w urządzeniach elektronicznych, czujnikach, tranzystorach, bateriach i sprzęcie medycznym, między innymi w kilku innych zastosowaniach. W odłamkach ceramiki Keeladi czarna powłoka znajdowała się od wewnątrz. Otwiera to możliwość, że chociaż osada wiedziała, jak je zsyntetyzować, może nie była świadoma skutków.
„Gdyby te naczynia były używane do przygotowywania jadalnych, to starożytna cywilizacja mogła być świadoma cytotoksycznej natury (zgodności z człowiekiem) nanorurek węglowych” gazeta powiedział. „Jest to odzwierciedlenie pytania, 'czy byli świadomi toksyczności?'. Ponieważ do tej pory toksyczny charakter nanorurek węglowych nie jest właściwie poznany.” powiedział Mohan.
„Obecne polityki krajowe nie dają łatwo prawnej zgody na wykorzystanie materiału do celów domowych i jadalnych, jeśli jego zgodność z ludzkimi nie jest jasno zdefiniowana”. Dodał więc, że następną rzeczą do zrobienia byłoby zrozumienie celu tej powłoki. „Może w końcu dowiemy się czegoś wspaniałego o tej starożytnej cywilizacji”.
