L'alta resistència de les antigues muralles de la Xina va ser proporcionada pel brou d'arròs, que els constructors van afegir al morter de calç. Una barreja que conté l'amilopectina d'hidrats de carboni podria haver estat el primer material compost orgànic-inorgànic del món.
Els materials compostos, o composites, materials sòlids multicomponent que permeten combinar les propietats útils dels seus components, ja s'han convertit en indispensables per a la infraestructura de les comunitats humanes. La particularitat dels composites és que combinen elements de reforç que aporten les característiques mecàniques necessàries del material, i una matriu aglutinant que garanteix el funcionament conjunt dels elements de reforç. Els materials compostos s'utilitzen en la construcció (formigó armat) i en motors de combustió interna (recobriments de superfícies de fricció i pistons), en aviació i astronàutica, en la fabricació de blindatges i varetes.
Però, quants anys tenen els compostos i amb quina rapidesa s'han fet efectius? El primer que em ve al cap són els maons primitius fets d'argila, però barrejats amb palla (que és només la "matriu d'unió"), utilitzats a l'antic Egipte.
Tanmateix, tot i que aquests dissenys eren millors que els homòlegs moderns no compostos, encara eren molt imperfectes i, per tant, eren de curta durada. Tanmateix, la família dels "composites antics" no es limita a això. Els científics xinesos van aconseguir esbrinar que el secret de l'antic morter, que assegura la força de la Gran Muralla Xina contra la pressió dels segles, també rau en el camp de la ciència dels materials compostos.
La tecnologia antiga era molt cara, però efectiva.
El morter es feia amb arròs dolç, un element bàsic dels plats asiàtics moderns. Un grup de professor de química física Bingjiang Zhang va trobar que els constructors utilitzaven un morter enganxós fet d'arròs ja fa 1,5 anys. Per fer-ho, es va barrejar brou d'arròs amb els ingredients habituals de la solució: cal apagada (hidròxid de calci), obtinguda per calcinació de pedra calcària (carbonat de calci) a alta temperatura, seguida d'apagar l'òxid de calci resultant (calç viva) amb aigua.
Potser el morter d'arròs va ser el primer material compost complet del món que combinava components orgànics i inorgànics.
Era més fort i més resistent a la pluja que el morter de calç normal i, sens dubte, va ser el gran avenç tecnològic de la seva època. Només es va utilitzar en la construcció d'estructures especialment importants: tombes, pagodes i muralles de la ciutat, algunes de les quals han sobreviscut fins als nostres dies i han suportat diversos terratrèmols potents i intents de demolició per part de les excavadores modernes.
Els científics van aconseguir esbrinar la "substància activa" de la solució d'arròs. Va resultar ser amilopectina, un polisacàrid format per cadenes ramificades de molècules de glucosa, un dels components principals del midó.
“Un estudi analític ha demostrat que el morter de la maçoneria antiga és un material compost orgànic-inorgànic. La composició es va determinar mitjançant calorimetria d'exploració diferencial termogravimètrica (DSC), difracció de raigs X, espectroscòpia infraroja de transformada de Fourier i microscòpia electrònica d'exploració. S'ha establert que l'amilopectina forma la microestructura d'una barreja amb un component inorgànic, que proporciona propietats de construcció valuoses de la solució ", diuen els investigadors xinesos en un article.
A Europa, assenyalen, des de l'època dels antics romans, la pols volcànica s'ha utilitzat per donar força al morter. Així, van aconseguir l'estabilitat de la solució a l'aigua: no s'hi va dissoldre, sinó que, al contrari, només es va endurir. Aquesta tecnologia estava molt estesa a Europa i Àsia occidental, però no es va utilitzar a la Xina, ja que simplement no hi havia els materials naturals necessaris. Per tant, els constructors xinesos van sortir de la situació desenvolupant un suplement orgànic a base d'arròs.
A més del valor històric, el descobriment també és important en termes pràctics. La preparació de quantitats de prova del morter va demostrar que segueix sent el mitjà més eficaç per a la restauració d'edificis antics, on sovint és necessari substituir el material de connexió en maó o maçoneria.