Den høje styrke af de gamle vægge i Kina blev leveret af risbouillon, som bygherrerne tilføjede til kalkmørtlen. En blanding indeholdende kulhydratet amylopectin kan have været verdens første organisk-uorganiske kompositmateriale.
Kompositmaterialer eller kompositter - multikomponent solide materialer, der giver dig mulighed for at kombinere de nyttige egenskaber af deres komponenter, er allerede blevet uundværlige for infrastrukturen i menneskelige samfund. Det særlige ved kompositter er, at de kombinerer forstærkningselementer, der giver materialets nødvendige mekaniske egenskaber, og en bindemiddelmatrix, der sikrer forstærkningselementernes fælles funktion. Kompositmaterialer bruges i byggeri (armeret beton) og i forbrændingsmotorer (belægninger på friktionsoverflader og stempler), i luftfart og astronautik, i fremstilling af panser og stænger.
Men hvor gamle er kompositter, og hvor hurtigt er de blevet effektive? Det første, der kommer til at tænke på, er primitive mursten lavet af ler, men blandet med halm (som bare er "bindingsmatrixen"), brugt i det gamle Egypten.
Men selvom disse designs var bedre end moderne ikke-sammensatte modstykker, var de stadig meget ufuldkomne og derfor kortvarige. Familien af "gamle kompositter" er dog ikke begrænset til dette. Kinesiske videnskabsmænd formåede at finde ud af, at hemmeligheden bag den gamle mørtel, som sikrer styrken af Den Kinesiske Mur mod århundreders pres, også ligger inden for kompositmaterialevidenskab.
Den gamle teknologi var meget dyr, men effektiv.
Mørtel blev fremstillet ved hjælp af søde ris, en fast bestanddel af moderne asiatiske retter. En gruppe af professor i fysisk kemi Bingjiang Zhang fandt ud af, at bygherrer brugte en klæbrig morter lavet af ris så tidligt som for 1,5 år siden. For at gøre dette blev risbouillon blandet med de sædvanlige ingredienser til opløsningen - læsket kalk (calciumhydroxid), opnået ved kalcinering af kalksten (calciumcarbonat) ved høj temperatur, efterfulgt af læskning af det resulterende calciumoxid (quicklime) med vand.
Måske var rismørtel verdens første komplette kompositmateriale, der kombinerede organiske og uorganiske komponenter.
Den var stærkere og mere modstandsdygtig over for regn end almindelig kalkmørtel og var bestemt det største teknologiske gennembrud i sin tid. Det blev kun brugt til opførelse af særligt vigtige strukturer: grave, pagoder og bymure, hvoraf nogle har overlevet den dag i dag og modstået flere kraftige jordskælv og nedrivningsforsøg fra moderne bulldozere.
Forskere formåede at finde ud af det "aktive stof" i risopløsningen. Det viste sig at være amylopectin, et polysaccharid bestående af forgrenede kæder af glucosemolekyler, en af hovedkomponenterne i stivelse.
”En analytisk undersøgelse har vist, at mørtlen i gammelt murværk er et organisk-uorganisk kompositmateriale. Sammensætningen blev bestemt ved termogravimetrisk differentiel scanningkalorimetri (DSC), røntgendiffraktion, Fourier transform infrarød spektroskopi og scanning elektronmikroskopi. Det er blevet fastslået, at amylopectin danner mikrostrukturen af en blanding med en uorganisk komponent, som giver værdifulde opbygningsegenskaber af opløsningen,” siger de kinesiske forskere i en artikel.
I Europa bemærker de, at vulkansk støv siden de gamle romeres tid er blevet brugt til at tilføje styrke til mørtel. Således opnåede de stabiliteten af opløsningen til vand - den blev ikke opløst i den, men tværtimod kun hærdet. Denne teknologi var udbredt i Europa og Vestasien, men blev ikke brugt i Kina, da der simpelthen ikke var de nødvendige naturlige materialer. Derfor kom kinesiske bygherrer ud af situationen ved at udvikle et økologisk risbaseret kosttilskud.
Udover historisk værdi er opdagelsen også vigtig rent praktisk. Forberedelsen af testmængder af mørtlen viste, at det forbliver det mest effektive middel til restaurering af gamle bygninger, hvor det ofte er nødvendigt at udskifte forbindelsesmaterialet i mursten eller murværk.