damascus steel blade
© iStock / Getty Images PlusOštrica od damask čelika
Znanstvenici otkrivaju misterij ovog legendarnog metala za mačeve.

Kada su se križari i hodočasnici vratili u Europu u srednjem vijeku, govorili su o zastrašujućem oružju koji su koristili njihovi muslimanski protivnici - posebno o njihovim mačevima. S vremenom su Europljani nazvali tajanstveni metal od kojeg su kovane ove oštrice: damask čelik, po drevnom sirijskom gradu.

Govorilo se da su mačevi od damask čelika oštriji i tvrđi, a opet lakši i brži od teških križarskih oštrica. Stoljećima je tajna njihove izrade ostala misterij.

blacksmith syria damascus steel
© Joseph EID/AFP via Getty ImagesSirijski kovač u gradu Damasku
Što je damsk čelik?

Damask čelik su doista kovali u fine mačeve obrtnici u sirijskom gradu, ali su ih kovali od posebnog čelika uvezenog izdaleka, istaknuo je perzijski znanstvenik Abu al-Rayhan al-Biruni, koji je živio na prijelazu iz 10. u 11. stoljeće. "Najbolji čelik je onaj koji dolazi iz Indije", napisao je u Kitab al-Jamahir , traktatu o mineralima. "Zove se shaburqan i donosi se u obliku kolača [ingota]." Vrlo tvrdi shaburqan taljen je s mekšim čelicima, a ovaj hibrid korišten je za kovanje mačeva u Damasku i drugim muslimanskim gradovima.
Persian polymath Abu al-Rayhan al-Biruni
© CopyrightPrikaz perzijskog polihistora Abu al-Rayhana al-Birunija koji je živio tijekom islamskog zlatnog doba, oko 973. do 1050. godine. Dao je značajan doprinos raznim područjima, uključujući astronomiju, matematiku, antropologiju i povijest.
Kasnije su europski putnici ovaj čelik nazvali "wootz" - moguće izvedeno od tamilske riječi urukku, što znači "taliti". Wootz čelik proizvodio se u Južnoj Aziji barem sredinom prvog tisućljeća prije Krista. Za izradu wootz čelika, miješana željeza topila su se u zatvorenim loncima na vrlo visokim temperaturama s većom količinom ugljika od prosječne, često u obliku drvenog ugljena. Taj dodatni ugljik dao je wootz čeliku njegovu legendarnu tvrdoću i crnu teksturu. Proces je također dao mačevima kovanim u Damasku njihov prepoznatljiv uzorak, kasnije poznat kao "damask". Al-Biruni je usporedio uzorke teksture s "tekućom vodom".
Damascene swordmaker damascus steel 1900
© Sepia Times/Universal Images Group via Getty ImagesMačevalac iz Damaska i dječak, 1900.
Zašto je damask čelik nestao

Proizvodnja finih mačeva izrađenih od damask čelika postupno je opadala tijekom sljedećih stoljeća, dijelom i zato što su europske kolonijalne sile poremetile trgovinu Bliskog istoka s Indijom. Osim toga, engleska vladavina nad Indijom potisnula je drevnu praksu kako bi se željezne rude mogle koristiti u druge svrhe.

Istodobno, priroda ratovanja se mijenjala i čak su i najfinije mačeve sve više zasjenjivali muškete i pištolji. Do 19. stoljeća znanje o tome kako napraviti wootz čelik uglavnom je zaboravljeno, a legenda o damask čeliku postala je mit. Ostalo je vrlo malo artefakata koji pokazuju da je ikada postojao.

Međutim, to nije kraj priče o damask čeliku. Interes za ovaj drevni "supermetal" oživio je od 1980-ih nizom znanstvenih studija koje su ispitivale drevnu praksu. Istraživači su otkrili da su nečistoće poput metala vanadija bile ključni sastojci koji su doprinijeli prepoznatljivom izgledu čelika.

Rekreacija srednjovjekovnog čuda

"Tek sada, zahvaljujući partnerstvu između znanosti i umjetnosti, veo je skinut s ove misterije", piše metalurg sa Državnog sveučilišta Iowa, John Verhoeven. Jedna analiza povijesnih oštrica izrađenih od wootz čelika otkrila je da je njihova tvrdoća dijelom posljedica ugljikovih nanocjevčica i nanožica, koje su nenamjerno stvorili drevni kovači u Indiji tijekom procesa izrade.

Dodatna istraživanja sugeriraju da bi drevni način stvaranja wootz čelika mogao biti bolji za okoliš od uobičajenih procesa za izradu visokougljičnih čelika danas. "Normalno, čelici visoke čvrstoće moraju 'odležavati' u masivnim industrijskim pećima satima ili čak danima kako bi dosegli svoju punu čvrstoću", objašnjava znanstvenica za materijale Dierke Raabe, direktorica njemačkog Instituta Max Planck za održive materijale.

Raabe i njegovi kolege izrađuju moderne faksimile damask čelika laserom i "aditivnom proizvodnjom" - 3D ispisom - kako bi replicirali mukotrpan proces ponovljenog savijanja i kovanja metala kao što su to nekada radili tradicionalni kovači oštrica. Rezultat je tvrdi, slojeviti čelik koji zahtijeva daleko manje energije od konvencionalnih modernih metoda. "Ovaj proces obavlja svo to kaljenje", kaže Raabe. "Preskačemo ogroman račun za energiju."