Bí ẩn trụ sắt lộ thiên 1.600 năm tuổi không gỉ

Đến nay, cây cột Delhi vẫn là "bằng chứng sống" cho thấy kỹ năng thượng thừa của các nhà luyện kim từ thời Ấn Độ cổ đại.

Cột sắt Delhi là một trong những di tích cổ nổi tiếng của Ấn Độ. Delhi là một cây cột sắt được đúc vào thế kỷ thứ 5, do Vua Kumara Gupta I thuộc triều Gupta, cai trị bắc Ấn Độ trong giai đoạn 320-540 dựng lên.

Ban đầu cột này là một phần thuộc đền Muttra, với thần tượng Garuda trên đỉnh. Tuy nhiên sau khi ngôi đền Hindu này bị Qutb-ud-din Aybak phá hủy để xây dựng Qutub Minar và đền thờ Hồi giáo Quwwat-ul-Islam, nó là phần duy nhất còn sót lại.

Điều kỳ lạ là mặc dù phơi nắng mưa ở ngoài trời trong suốt hàng nghìn năm, song cột sắt Delhi hầu như không có dấu hiệu bị gỉ sét. Trong nhiều thập kỷ, các nhà khoa học và kỹ sư kim loại từ khắp nơi trên thế giới đã đưa ra hàng loạt giả thuyết về đặc tính của kỳ quan bất thường này.

Giải mã bí ẩn trụ sắt nghìn năm không gỉ

Nó có chiều cao 7,2 m tính từ mặt đất và tổng trọng lượng khoảng 10 tấn. Mấy trăm năm trước nó đã được chuyển đến vị trí hiện tại. Nó đã trải qua hơn 1.600 năm dầm mưa dãi nắng nhưng lại không hề rỉ sét. Những dòng chữ lưu lại trên thân của nó cho thấy người ta đã dựng nó để ca tụng vị thần của đạo Hindu và vua Chandra – một vị vua bí ẩn mà tới nay vẫn là bài toán đố với giới sử học.

Tương truyền cây cột sắt này được đúc để tưởng nhớ nhà Vua Chamdaro.

Nhưng điều làm người ta kinh ngạc là cột sắt đứng lộ thiên đã hơn 1.600 năm, trải qua không biết bao mưa gió cho tới tận ngày nay vẫn không thấy một vết gỉ sét nào.

Cột sắt Delhi.

Trong khi đó, sắt là kim loại rất dễ gỉ sau vài chục năm chứ không cần nói tới hơn nghìn năm.

Cho tới nay người Trái đất vẫn chưa tìm ra được một phương pháp hiệu quả để chống sự gỉ sét của các đồ làm bằng sắt. Mặc dù theo lý thuyết, sắt nguyên chất là không bị gỉ nhưng sắt nguyên chất khó luyện, giá thành lại cực cao. Hơn nữa, một số nhà khoa học đã phân tích thành phần của cột sắt, phát hiện ra trong đó có rất nhiều tạp chất chứ không phải là sắt nguyên chất. Và theo  lý thuyết, cột sắt dễ gỉ sét hơn những loại sắt thông thường.

Nếu cho rằng người Ấn Độ cổ đại đã sớm nắm được kỹ thuật luyện sắt không gỉ và kỹ thuật này đã bị thất truyền thì tại sao họ lại không luyện ra những đồ sắt không gỉ khác? Hơn nữa trong cuốn chế tạo đồ sắt của người Ấn Độ cổ cũng không có một dòng ghi chép nào nói tới vấn đề này.

Cột sắt đó cứ đứng đơn độc sừng sững dường như thách thức với tài trí thông minh khám phá của nhân loại, đồng trời cũng là tượng trưng cho nền văn minh Ấn Độ cổ.

Công nghệ lạc hậu tạo nên kỳ tích phi thường

Song cuối cùng thì các chuyên gia của viện Công nghệ Ấn Độ IIT cũng đã giải mã được bí ẩn làm lên sự trường thọ của cây cột sắt Delhi. Quan sát qua kính hiển vi siêu nhỏ, họ phát hiện ra một lớp "áo khoác" cực mỏng bao phủ toàn bộ bề mặt cây cột này.

Lấy mẫu về nghiên cứu, thành phần của lớp vỏ ấy được xác định là một hợp chất của sắt, oxy và hidro. Chính hợp chất này đã ngăn cản không cho kim loại sắt của chiếc cột tiếp xúc với không khí. Nhờ đó, phản ứng ăn mòn do phản ứng hóa học không thể xảy ra, khiến cột sắt trở nên bất diệt.

Phân tích đồng vị phóng xạ cũng chỉ ra rằng, lớp bảo vệ này bắt đầu được hình thành khoảng ba năm sau khi cột sắt được chế tạo, tức tuổi thọ của chúng cũng tương đương với tuổi thọ của cây cột. Trong suốt hơn một thiên niên kỷ ấy, chúng liên tục dày lên qua từng năm với tốc độ rất chậm. Sau 1.600 năm, đến nay lớp vỏ này mới chỉ đạt độ dày khoảng 1/20 milimet.

Dòng văn tự cổ vẫn sắc nét như vừa được khắc, dù hàng nghìn năm đã trôi qua.

Nhưng nhờ đâu mà cây cột sắt này lại có được lớp vỏ bảo vệ quý giá như vậy? Công bố của một nhóm nghiên cứu đã khiến giới khoa học trên toàn thế giới phải bất ngờ: Chính công nghệ luyện kim lạc hậu thế kỷ thứ IV đã vô tình tạo ra hợp chất này. Tiến sĩ Balasubramanian - trưởng nhóm nghiên cứu cho biết, nhóm của ông đã tìm thấy một hàm lượng chất phốt-pho cao bất thường trong mẫu sắt thu thập từ cây cột này.

Tỷ lệ phốt-pho phân tích được hơn 1%, cao hơn rất nhiều so với tỷ lệ phốt-pho trong các loại sắt hiện đại ngày nay, vốn chỉ dưới 0,05%. Chính hàm lượng phốt-pho cao này đã đóng vai trò như chất xúc tác, thúc đẩy các phản ứng tạo nên chất bảo vệ nói trên.

Đây là một thành tựu vô tình mà có được, xuất phát từ kỹ thuật luyện kim còn rất thô sơ thời bấy giờ. Người Ấn Độ cổ đại đã trộn than đá với quặng sắt để rút ngắn thời gian nung luyện. Với cách làm này, chất phốt-pho có trong quặng sắt sẽ không thể bị tách hết được và nằm lại trong sắt thành phẩm.

Trong khi đó, với công nghệ luyện sắt hiện đại bằng lò cao, có thể khử được hàm lượng phốt-pho xuống rất thấp. Chính sự tinh khiết do công nghệ hiện đại tạo ra đã khiến sắt thời nay không thể có được sự trường tồn như cột thép Delhi.

Phát hiện của các nhà khoa học này càng được củng cố hơn khi người ta tìm thấy một số vũ khí như gươm, mũi tên, dao kiếm... ở Ấn Độ có cùng niên đại với cột thép Delhi và hầu như chúng cũng không bị gỉ sét. Điều này khẳng định rằng, chính kỹ thuật luyện kim lạc hậu thuở sơ khai đã làm nên kiệt tác quý giá bất ngờ cho hậu thế sau này, khiến chúng trường tồn mãi với thời gian. Bức màn bí ẩn bấy lâu đã được các nhà khoa học vén lên.

• Lần đầu tiên NASA phải kêu gọi sự giúp đỡ từ công chúng, trong công cuộc khám phá sao Mộc
• Thực hư câu nói “Mọi con đường đều dẫn đến thành Rome”: Bí mật nằm ở chiếc cột bằng vàng đã biến mất?
• Chuyên gia tiết lộ 6 lợi ích không tưởng khi tắm bằng vòi hoa sen, nghe xong đảm bảo ai cũng phải bất ngờ