Giải mã "bí ẩn từ địa ngục” khiến thành đô La Mã hàng ngàn năm không sụp đổ

Nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi giáo sư Admir Masic từ Viện Công nghệ Massachusetts (MIT - Mỹ) đã phân tích các mẫu bê tông La Mã cổ đại từ Privernum, vốn tọa lạc tại địa điểm gần thành Rome của Ý ngày nay.

Privernum là thành đô được người La Mã chiếm đóng và dựng nên các công trình ngoạn mục từ thế kỷ thứ 2 trước Công Nguyên đến thế kỷ thứ 12 sau Công Nguyên.

Một cụm cấu trúc ở thành đô cổ đại Privernum và hình ảnh quang phổ thể hiện vật liệu cấu thành loại bê tông "bất tử" - Ảnh: Science Advances.

Bê tông La Mã tạo nên các cấu trúc ở thành đô này cũng như nhiều di tích khác thuộc đế chế bền vững đáng kinh ngạc. Trong suốt nhiều thế kỷ người ta tin rằng điều này là do những người cổ đại đã trộn cả vật liệu pozzolanic từ tro núi lửa vào, nhưng vì sao "vật liệu từ địa ngục" của Trái Đất lại giúp chúng bền đến thế thì vẫn rất khó hiểu.

Vật liệu cổ xưa có khả năng tự phục hồi ma quái: Các vết nứt cực nhỏ bên trong khối bê tông có thể tự lành lại khi phản ứng với nước.

Theo Sci-News, các nhà khoa học đã phân tích những đặc điểm khoáng chất màu trắng sáng nhỏ ở quy mô mm, từ lâu đã được công nhận là một thành phần đặc trưng và phổ biến của bê tông La Mã để giải đáp bí ẩn này.

Chúng được kiểm tra quang phổ và xác định được tạo nên từ nhiều dạng canxi carbonat khác nhau. Trong đó, nhiều loại thể hiện rõ qua quang phổ là được tạo ra bởi nhiệt độ khắc nghiệt.

Tuy nhiên, không phải là tro bụi từ những dòng magma sâu thẳm nơi "địa ngục" của hành tinh.

Rất đơn giản người La Mã đã sử dụng vôi sống thay vì vôi tôi trong quá trình trộn vật liệu. Vôi sống, nước và bê tông được kết hợp cùng một lúc. Phản ứng tại chỗ của vôi sống và nước tạo nên một quá trình "trộn nóng" trong đó vật liệu trở thành một thứ nửa keo nửa bê tông, có tính phản ứng cao - như những gì các nghiên cứu trước đó quan sát thấy ở bê tông La Mã.

Nhóm nghiên cứu đã thử trộn lại một vật liệu y hệt và thành công. Quá trình trộn nóng giúp phát triển các cấu trúc hạt nano đặc trưng, tạo ra nguồn canxi dễ bị phá vỡ và phản ứng trong các hợp chất.

Ngay khi các vết nứt nhỏ dần hình thành trong khối bê tông, canxi dễ phản ứng này nhanh chóng tách ra và di chuyển qua các lớp vôi, tự động hàn gắn vết nứt trước khi nó có thể lan rộng.

Phát hiện này không chỉ giải đáp được bí ẩn hàng thế kỷ về sự vĩnh cửu lạ lùng của các thành đô La Mã, mà còn mở ra lối đi mới cho công nghệ vật liệu. Ngoài ra, đó là một sự kinh ngạc mới về tri thức khoa học "vượt thời gian" của người La Mã.

Nghiên cứu vừa công bố trên tạp chí Science Advances.