Visoko trdnost starodavnih kitajskih zidov je zagotovila riževa juha, ki so jo gradbeniki dodali v apneno malto. Mešanica, ki vsebuje ogljikov hidrat amilopektin, je morda prvi organsko-anorganski kompozitni material na svetu.
Kompozitni materiali ali kompoziti - večkomponentni trdni materiali, ki vam omogočajo združevanje uporabnih lastnosti njihovih komponent, so že postali nepogrešljivi za infrastrukturo človeških skupnosti. Posebnost kompozitov je, da združujejo ojačitvene elemente, ki zagotavljajo potrebne mehanske lastnosti materiala, in vezivno matrico, ki zagotavlja skupno delovanje ojačitvenih elementov. Kompozitni materiali se uporabljajo v gradbeništvu (armirani beton) in v motorjih z notranjim zgorevanjem (prevleke na tornih površinah in batih), v letalstvu in astronavtiki, pri izdelavi oklepov in palic.
Toda koliko so stari kompoziti in kako hitro so postali učinkoviti? Prva stvar, ki pride na misel, je primitivna opeka iz gline, vendar primešana slami (ki je le »vezna matrica«), ki so jo uporabljali v starem Egiptu.
Čeprav so bili ti modeli boljši od sodobnih nekompozitnih primerkov, so bili še vedno zelo nepopolni in zato kratkotrajni. Vendar družina "starodavnih kompozitov" ni omejena na to. Kitajski znanstveniki so uspeli ugotoviti, da je skrivnost starodavne malte, ki zagotavlja trdnost Kitajskega zidu pred pritiskom stoletij, tudi na področju znanosti o kompozitnih materialih.
Starodavna tehnologija je bila zelo draga, a učinkovita.
Malta je bila izdelana iz sladkega riža, glavnega jedi sodobnih azijskih jedi. Skupina profesorja fizikalne kemije Bingjianga Zhanga je ugotovila, da so gradbeniki že pred letom in pol uporabljali lepljivo malto iz riža. Da bi to naredili, so riževo juho zmešali z običajnimi sestavinami za raztopino – gašenim apnom (kalcijevim hidroksidom), pridobljenim s žganjem apnenca (kalcijevega karbonata) pri visoki temperaturi, čemur je sledilo gašenje nastalega kalcijevega oksida (živega apna) z vodo.
Morda je bila riževa malta prvi popoln kompozitni material na svetu, ki je združeval organske in anorganske sestavine.
Bila je močnejša in bolj odporna na dež kot navadna apnena malta in je bila zagotovo največji tehnološki preboj svojega časa. Uporabljali so ga le pri gradnji posebej pomembnih objektov: grobnic, pagod in mestnih obzidij, od katerih so nekatera preživela do danes in so prestala več močnih potresov in poskusov rušenja s sodobnimi buldožerji.
Znanstvenikom je uspelo odkriti "aktivno snov" riževe raztopine. Izkazalo se je, da gre za amilopektin, polisaharid, sestavljen iz razvejanih verig molekul glukoze, ki je ena glavnih sestavin škroba.
»Analitična študija je pokazala, da je malta v starodavnih zidavah organsko-anorganski kompozitni material. Sestava je bila določena s termogravimetrično diferencialno vrstično kalorimetrijo (DSC), rentgensko difrakcijo, infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo in vrstično elektronsko mikroskopijo. Ugotovljeno je bilo, da amilopektin tvori mikrostrukturo zmesi z anorgansko komponento, ki zagotavlja dragocene gradbene lastnosti raztopine, «pravijo kitajski raziskovalci v članku.
Ugotavljajo, da so v Evropi že od časa starih Rimljanov vulkanski prah uporabljali za dodajanje trdnosti malti. Tako so dosegli stabilnost raztopine na vodo – v njej se ni raztopila, ampak se je, nasprotno, le strdila. Ta tehnologija je bila razširjena v Evropi in zahodni Aziji, vendar se na Kitajskem ni uporabljala, saj preprosto ni bilo potrebnih naravnih materialov. Zato so se kitajski gradbeniki rešili iz situacije z razvojem ekološkega dodatka na osnovi riža.
Poleg zgodovinske vrednosti je odkritje pomembno tudi v praktičnem smislu. Priprava testnih količin malte je pokazala, da ostaja najučinkovitejše sredstvo za sanacijo starih objektov, kjer je pogosto potrebna zamenjava veznega materiala v opeki ali zidu.