Ученые раскрыли тайну изобретения "шумерского асфальта": как его делали (фото)
Задолго до появления нефтеперерабатывающих заводов и современных автодорог жители Месопотамии уже создавали сложные композитные материалы на основе битума. Новое исследование показало, что их технологии оказались удивительно близкими к принципам, которые сейчас применяют в асфальтовой инженерии.
Ученые проанализировали битумные материалы из древнего города Абу-Тбейра – поселения III тысячелетия до н. е. вблизи Ур. В рамках работы было исследовано 59 образцов. Как выяснилось, ремесленники пользовались четкими и воспроизводимыми "рецептами", а не смешивали компоненты случайно. Об этом пишет Arkeonews.
Вместо применения сырого битума, они тщательно комбинировали его с растительными волокнами и минеральными порошками, а также контролировали температурные режимы нагрева. Такой подход позволял получать материалы с необходимыми свойствами – прочностью, эластичностью и стойкостью к влаге.
В Месопотамии битум использовали для герметизации лодок, обработки корзин, крепления кремневых лезвий к инструментам, а также формировали в слитки для торговли. Однако необработанный материал имел недостатки: в жару он размягчался, на холоде трескался или становился слишком липким. Древние мастера сознательно модифицировали его состав во избежание этих проблем.
Для исследования внутренней структуры артефактов ученые применили цифровую микроскопию высокого разрешения и анализ изображений с использованием машинного обучения. Это позволило изучить мезоструктуру – распределение пор, волокон и минеральных включений – без повреждения образцов. Полученные микроскопические данные свидетельствуют об умышленном подборе компонентов и контроле технологического процесса.
Статистический анализ выделил четыре основных типа композиций. Клей для серпов содержал значительную часть растительных волокон и минимум минеральных примесей — волокна укрепляли структуру и уменьшали риск образования трещин во время работы. Прямоугольные торговые слитки имели стандартизированный состав с сочетанием органических и неорганических добавок, что указывает на организованное производство и, вероятно, существование специализированных мастерских.
Сферические битумные изделия отличались однородной структурой с большим количеством минеральных включений и, вероятно, использовались в качестве компактных запасов материала для последующей переработки. Герметики для камышовых конструкций совмещали разные типы примесей, чтобы повысить водостойкость и долговечность в заболоченной местности.
Читайте также: В Ивано-Франковской области нашли трипольскую фигурку быка в возрасте 6000 лет (фото)
Исследователи также обнаружили разную пористость образцов, отражающую различия в режимах нагрева и интенсивности перемешивания. Следы повторного нагрева свидетельствуют о систематической переработке: битум восстанавливали из поврежденных инструментов и разобранных лодок. В то же время чрезмерный нагрев делал материал хрупким, поэтому мастера корректировали состав, добавляя новые волокна или наполнители.
Сходные подходы используют и современные инженеры: в производстве асфальта применяют целлюлозные или синтетические волокна для укрепления покрытия, а минеральные наполнители – для регулирования вязкости и повышения долговечности. И давние и современные специалисты решают одинаковые материаловедческие задачи — контролируют температуру, усиливают структуру и находят баланс между гибкостью и прочностью.
Помимо исторических выводов работа стала примером нового подхода в археологии: вместо традиционного химического анализа команда применила методы компьютерной обработки изображений, которые обычно используют в дорожном строительстве. Сочетание микроскопии и многомерной статистики позволило реконструировать технологии древних мастеров без ущерба для артефактов.
Напомним, в Израиле была найдена древняя печать в возрасте 2700 лет.
Хотите получать самые актуальные новости о войне и событиях в Украине – подписывайтесь на наш Телеграмм-канал !