चीन की प्राचीन दीवारों की उच्च शक्ति चावल के शोरबा द्वारा प्रदान की गई थी, जिसे बिल्डरों ने चूने के मोर्टार में जोड़ा था। कार्बोहाइड्रेट एमाइलोपेक्टिन युक्त मिश्रण दुनिया की पहली कार्बनिक-अकार्बनिक मिश्रित सामग्री हो सकती है।
मिश्रित सामग्री, या कंपोजिट - बहु-घटक ठोस सामग्री जो आपको उनके घटकों के उपयोगी गुणों को संयोजित करने की अनुमति देती है, पहले से ही मानव समुदायों के बुनियादी ढांचे के लिए अपरिहार्य हो गई है। कंपोजिट की ख़ासियत यह है कि वे मजबूत करने वाले तत्वों को जोड़ते हैं जो सामग्री की आवश्यक यांत्रिक विशेषताओं को प्रदान करते हैं, और एक बाइंडर मैट्रिक्स जो मजबूत करने वाले तत्वों के संयुक्त संचालन को सुनिश्चित करता है। समग्र सामग्री का उपयोग निर्माण (प्रबलित कंक्रीट) और आंतरिक दहन इंजन (घर्षण सतहों और पिस्टन पर कोटिंग्स) में, विमानन और अंतरिक्ष विज्ञान में, कवच और छड़ के निर्माण में किया जाता है।
लेकिन कंपोजिट कितने पुराने हैं और वे कितनी जल्दी प्रभावी हो गए हैं? पहली बात जो दिमाग में आती है वह है मिट्टी से बनी आदिम ईंटें, लेकिन पुआल के साथ मिश्रित (जो कि सिर्फ "बॉन्डिंग मैट्रिक्स") है, जिसका उपयोग प्राचीन मिस्र में किया जाता था।
हालांकि, हालांकि ये डिजाइन आधुनिक गैर-समग्र समकक्षों से बेहतर थे, फिर भी वे बहुत अपूर्ण थे और इसलिए अल्पकालिक थे। हालाँकि, "प्राचीन कंपोजिट" का परिवार यहीं तक सीमित नहीं है। चीनी वैज्ञानिक यह पता लगाने में कामयाब रहे कि प्राचीन मोर्टार का रहस्य, जो सदियों के दबाव के खिलाफ चीन की महान दीवार की ताकत सुनिश्चित करता है, मिश्रित सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में भी निहित है।
प्राचीन तकनीक बहुत महंगी थी, लेकिन प्रभावी थी।
आधुनिक एशियाई व्यंजनों के एक प्रमुख मीठे चावल का उपयोग करके मोर्टार बनाया गया था। भौतिक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर बिंगजियांग झांग के एक समूह ने पाया कि बिल्डरों ने 1,5 साल पहले चावल से बने चिपचिपे मोर्टार का इस्तेमाल किया था। ऐसा करने के लिए, चावल के शोरबा को घोल के लिए सामान्य सामग्री के साथ मिलाया गया था - बुझा हुआ चूना (कैल्शियम हाइड्रॉक्साइड), जो उच्च तापमान पर चूना पत्थर (कैल्शियम कार्बोनेट) को शांत करके प्राप्त किया जाता है, इसके बाद परिणामी कैल्शियम ऑक्साइड (क्विक्लाइम) को पानी के साथ मिलाया जाता है।
शायद चावल मोर्टार दुनिया की पहली पूर्ण मिश्रित सामग्री थी जो कार्बनिक और अकार्बनिक घटकों को जोड़ती थी।
यह साधारण चूने के मोर्टार की तुलना में बारिश के लिए अधिक मजबूत और प्रतिरोधी था और निश्चित रूप से अपने समय की सबसे बड़ी तकनीकी सफलता थी। इसका उपयोग केवल विशेष रूप से महत्वपूर्ण संरचनाओं के निर्माण में किया गया था: मकबरे, शिवालय और शहर की दीवारें, जिनमें से कुछ आज तक जीवित हैं और आधुनिक बुलडोजर द्वारा कई शक्तिशाली भूकंपों और विध्वंस प्रयासों का सामना किया है।
वैज्ञानिक चावल के घोल के "सक्रिय पदार्थ" का पता लगाने में कामयाब रहे। यह एमाइलोपेक्टिन निकला, एक पॉलीसेकेराइड जिसमें ग्लूकोज अणुओं की शाखित श्रृंखलाएं होती हैं, जो स्टार्च के मुख्य घटकों में से एक है।
"एक विश्लेषणात्मक अध्ययन से पता चला है कि प्राचीन चिनाई में मोर्टार एक कार्बनिक-अकार्बनिक मिश्रित सामग्री है। संरचना थर्मोग्रैविमेट्रिक डिफरेंशियल स्कैनिंग कैलोरीमेट्री (डीएससी), एक्स-रे विवर्तन, फूरियर ट्रांसफॉर्म इंफ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी द्वारा निर्धारित की गई थी। यह स्थापित किया गया है कि एमाइलोपेक्टिन एक अकार्बनिक घटक के साथ मिश्रण की सूक्ष्म संरचना बनाता है, जो समाधान के मूल्यवान निर्माण गुण प्रदान करता है, ”चीनी शोधकर्ताओं ने एक लेख में कहा।
यूरोप में, वे ध्यान दें, प्राचीन रोमनों के समय से, मोर्टार में ताकत जोड़ने के लिए ज्वालामुखीय धूल का उपयोग किया गया है। इस प्रकार, उन्होंने पानी के घोल की स्थिरता हासिल कर ली - यह उसमें नहीं घुला, बल्कि, इसके विपरीत, केवल कठोर हो गया। यह तकनीक यूरोप और पश्चिमी एशिया में व्यापक थी, लेकिन चीन में इसका उपयोग नहीं किया गया था, क्योंकि वहां केवल आवश्यक प्राकृतिक सामग्री नहीं थी। इसलिए, चीनी निर्माता जैविक चावल-आधारित पूरक विकसित करके स्थिति से बाहर निकले।
ऐतिहासिक मूल्य के अलावा, खोज व्यावहारिक दृष्टि से भी महत्वपूर्ण है। मोर्टार की परीक्षण मात्रा की तैयारी से पता चला है कि यह प्राचीन इमारतों की बहाली के लिए सबसे प्रभावी साधन बना हुआ है, जहां अक्सर ईंट या चिनाई में जोड़ने वाली सामग्री को बदलना आवश्यक होता है।