Các nhà khảo cổ tìm thấy bằng chứng về những ống nano carbon lâu đời nhất từng được con người biết đến tại Ấn Độ. Đây là loại vật liệu cực kỳ nhỏ bé và có nhiều ứng dụng trong đời sống. Thông qua khám phá này, chúng ta đã có thêm nhiều hiểu biết về công nghệ tiên tiến của các nền văn minh trong thời cổ đại.
Vật liệu nano thời cổ đại
Các nhà nghiên cứu đã phát hiện những chiếc bình, bát và mảnh gốm vỡ tại Keezhadi – một di chỉ khảo cổ rất quan trọng ở bang Tamil Nadu, miền Nam Ấn Độ. Đây là nơi lưu giữ một kho tàng hiện vật, bao gồm rất nhiều đồ gốm có niên đại từ thế kỷ thứ 6 trước Công nguyên. Những đồ vật này là bằng chứng cho thấy có một nền văn minh với trình độ phát triển cao đã xuất hiện ở Tamil Nadu vào thời điểm sớm hơn nhiều so với suy nghĩ của giới khoa học trước đây.
Theo Ancient Origins, di chỉ khảo cổ Keezhadi cũng là nơi chứa đựng nhiều điều bất ngờ, bao gồm mối liên hệ giữa nền văn minh Thung lũng sông Ấn và các xã hội thời kỳ đầu ở Tamil Nadu.
Trong nghiên cứu được công bố trên tạp chí Scientific Reports, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Vellore (VIT) tiến hành phân tích một số mảnh gốm vỡ tại Keeladi. Họ nhận thấy chúng có một lớp vật liệu đen độc đáo bao phủ bên ngoài. Cụ thể, đó là những ống nano carbon cực kỳ nhỏ bé. Ống nano carbon là cấu trúc hình ống của các nguyên tử carbon được sắp xếp một cách có trật tự. Các nghệ nhân đã thêm chúng vào đất nung bằng một quy trình nhân tạo để làm cho sản phẩm đồ gốm trở nên bền hơn.
“Trong lớp phủ màu đen của mảnh gốm vỡ, chúng tôi đã tìm thấy cấu trúc nano lâu đời nhất từng được quan sát cho đến nay. Đây là một kết quả rất đáng chú ý”, Vijayanand Chandrasekaran, thành viên của nhóm nghiên cứu, cho biết. “Theo hiểu biết của chúng tôi, trước khi có phát hiện lần này, các cấu trúc nano cổ xưa nhất được biết đến trong các đồ tạo tác của con người là từ thế kỷ thứ 8 hoặc thứ 9 sau Công nguyên”.
“Ống nano carbon có các đặc tính nổi trội bao gồm độ dẫn nhiệt và dẫn điện cao, độ bền cơ học lớn. Sự hiện diện của các ống nano carbon có thể giải thích tại sao đồ gốm có thể tồn tại hơn 2.500 năm trong tình trạng tốt”, M.M. Shaijumon, nhà nghiên cứu tại Viện Nghiên cứu và Giáo dục Khoa học Ấn Độ Thiruvananthapuram, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết.
Chúng ta không chắc rằng các nghệ nhân cổ đại có biết rõ họ đang thêm vật liệu nano vào đồ đất nung hay không. Có vẻ như trong quá trình chế tạo đồ gốm, nhiệt độ cao trong quá trình nung đã khiến các ống nano hình thành một cách tình cờ.
“Các nghệ nhân đã sử dụng một chất lỏng có nguồn gốc từ thực vật hoặc chiết xuất từ thực vật để bao phủ bên ngoài đồ gốm. Chúng có thể dẫn đến sự hình thành của ống nano carbon trong quá trình xử lý ở nhiệt độ cao, từ 1100°C đến 1400°C”, tác giả nghiên cứu Chandrasekaran giải thích. “Trước đây, các nghệ nhân thường cho nhựa cây phủ bên ngoài đất sét trước khi đốt trong lò nung. Một khi họ thấy rằng điều này tạo ra đồ gốm bền và cứng, họ sẽ tiếp tục thêm nhựa cây và lặp lại quy trình”.
Chỉ từ những năm 1990, các dụng cụ hiện đại do con người tạo ra mới đủ khả năng phát hiện những ống nano này. Giáo sư Rajavelu tại Đại học Alagappa ở Tamil Nadu cho biết: “Ban đầu, người Ấn Độ cổ đại thêm nhựa cây hoặc chất lỏng chiết xuất từ thực vật vào đồ gốm với mục đích tạo màu, sau đó người ta mới để ý thấy nó làm cho sản phẩm trở nên bền hơn”.
Bằng chứng về việc tình cờ tạo ra các ống nano trong quá trình nung gốm cũng được tìm thấy trong một số nền văn hóa cổ đại khác. Ví dụ, tại Ai Cập cổ đại, các nhà khảo cổ phát hiện những đồ tạo tác màu xanh lam chứa những cấu trúc cực nhỏ này. Quy trình tạo ra vật liệu nano có chủ ý chỉ mới được thực hiện trong những thập kỷ gần đây, và hiện nay nó đóng vai trò rất quan trọng trong nhiều lĩnh vực.
Nền văn minh Tamil
Các nền văn minh ở khu vực miền Nam Ấn Độ sở hữu nhiều công nghệ tiên tiến trong thời cổ đại, nhóm nghiên cứu cho biết. Ví dụ, nền văn minh Tamil đã làm chủ công nghệ chế tạo đồ gốm đen và đồ gốm đỏ ở nhiệt độ cao. Màu đen và màu đỏ của đồ gốm được tạo ra do thành phần đất sét chứa nhiều carbon hoặc sắt.
“Chúng trông không giống những đồ gốm bình thường, chúng có lớp tráng men tinh xảo và được làm từ đất sét chất lượng cao”, Rajavelu cho biết.
“Khám phá về công nghệ nano và những khám phá khác tại Ấn Độ cho thấy quốc gia này là một trong những nước đi đầu về công nghệ thời cổ đại”, Chandrasekaran nói. “Chúng ta đã biết rằng nền văn minh Tamil ở miền Nam Ấn Độ có khả năng sản xuất thép và là những chuyên gia trong lĩnh vực gia công kim loại. Giờ đây, chúng ta còn thấy họ có thể tạo ra vật liệu nano trên đồ gốm – ngay cả khi họ không nhận thức đầy đủ về những gì họ đang làm và cách thức đạt được nó.
Nền văn minh Tamil đã có rất nhiều đóng góp quan trọng cho Ấn Độ và các vương quốc khác ở Đông Nam Á chịu ảnh hưởng của văn hóa Ấn Độ. Việc phát hiện công nghệ nano thời cổ đại đang làm thay đổi hiểu biết của chúng ta về lịch sử khoa học và công nghệ, thậm chí có thể mở đường cho những ứng dụng mới của vật liệu nano trong lớp phủ bên ngoài sản phẩm.