Arheolozi i metalurzi pronašli su unutar jednog od amuleta iz brončanog doba pronađenog u Pakistanu prve nedvosmislene tragove da je čovječanstvo savladalo tajnu kalupa već prije šest tisuća godina, prema članku objavljenom u časopisu Nature Communications.
Čovječanstvo se prvi put susrelo s metalima i shvatilo njihova korisna svojstva davno, još u doba primarne kolonizacije svijeta izvan Afrike, prije oko 40 tisuća godina. Međutim, sposobnost korištenja metala za proizvodnju alata i tajne njihovog topljenja pojavile su se mnogo kasnije, tijekom takozvanog halkolitika, bakreno-kamenog doba, koje je započelo prije oko 7-5 tisuća godina.
Prema Mathieuu Thouryju sa Sveučilišta Versailles u Gif-sur-Yvetteu (Francuska), prvi čovjekov alat i nakit bili su prilično primitivne i "komadne" stvari, više poput kamenih alata nego modernih ili srednjovjekovni mačevi, kose, ralice ili kopče za remen. Stoga je većina znanstvenika vjerovala da su se "napredne" metalurške tehnike poput lijevanja lijevanjem pojavile mnogo kasnije.
Turi i njegovi kolege otkrili su da to zapravo nije slučaj proučavajući jedan od najstarijih primjera metalurške umjetnosti na Zemlji - bakreni amulet pronađen u Pakistanu na nalazištu Mergarh u Balučistanu 1974. godine. Ovo je naselje najstariji trag civiliziranog društva i poljoprivrede na Hindustanu, a njegovi stanovnici smatraju se rodonačelnicima poznate i tajanstvene civilizacije Harappan.
Znanstvenike već dugo zanima kako su izrađivani takvi amuleti s pločicama, međusobno vrlo slični po obliku i veličini te neobično visoke kvalitete za svoje povijesno razdoblje. Francuski su arheolozi pokušali pronaći odgovor na ovo pitanje uključivanjem fizičara u analizu tih artefakata i upotrebom metoda koje se danas koriste u analizi proteina ili ugljikovih nanocijevi.
Kao što znanstvenici objašnjavaju, zračenje bilo kojeg materijala snažnim laserskim zrakama dovodi do činjenice da njegovi atomi apsorbiraju dio energije zračenja, a zatim ga postupno ponovno emitiraju na drugim valnim duljinama. Učestalost tih valova i njihova pojava ovise o strukturi i sastavu molekula koje su upile svjetlost, što omogućuje vrlo precizno određivanje sastava tvari "bombardiranom" laserom iz spektra ovog opetovanog zračenja.
Koristeći ovu tehniku, znanstvenici su otkrili da pločice u obliku kotača iz Mergarha sadrže neobične naslage bakrenog oksida u obliku paučine unutar "žbica" i "ruba" ovog bakrenog kotača, raširenih po cijeloj površini artefakta. Takvi spojevi, kako objašnjavaju fizičari, tragovi su kontakta bakra s organskom tvari i, prema arheolozima, ukazuju na neobičnu metodu izrade ovog amuleta za to vrijeme.
Prema Turiju i njegovim kolegama, ovaj je artefakt napravljen revolucionarnom metodom za to vrijeme, takozvanim "ulivanjem ulaganja", najstarijom metodom kalupiranja na Zemlji. Njegova glavna prednost je što omogućuje izradu vrlo složenih trodimenzionalnih konstrukcija, koje su jedan komad metala, što se ne može ostvariti izlijevanjem otvorenih oblika kamena i gline.
Promotivni video:
Ključnu ulogu u ovom procesu imao je vosak od kojeg su drevni metalurzi isklesali model nakita. Zatim su je prekrili glinom i rezultirajuću strukturu spalili u pećnici. Sav je vosak istjecao, a glina se sinterirala, što ga je pretvorilo u osebujan oblik, koji su drevni stanovnici Mergarha tada koristili za izradu amajlije, prelijevajući je čistim bakrom (što je također bila velika inovacija).
S obzirom na starost artefakata iz Mergarha, ove su ploče zasad najstariji primjer lijevanja kalupa na Zemlji. Dakle, možemo reći da je Pakistan rodno mjesto "napredne" metalurgije. Znanstvenici vjeruju da su se kasnije tradicije i metalurške tajne Mergarha proširile po Bliskom Istoku, dajući život čitavoj kulturi izrade izvanredno lijepog orijentalnog metalnog nakita izuzetno složenog oblika.
Postupak lijevanja, dijagram autora članka
L. Bertrand, T. Séverin-Fabiani, S. Schoeder // IPANEMA CNRS MCC UVSQ / Synchrotron SOLEIL
