Тайна медного амулета
Амулет из Мергара, которому 6000 лет, является уникальным по двум причинам.
Во-первых, обнаруженный в Пакистане, он является старейшим образцом металлического литья, в процессе которого использовали восковую модель.
Необычным оказалось и то, что в состав амулета входит чистая медь, рассказывается в статье из журнала Nature Communications . Этот материал для литья неудобный, что дает основания предположить, что мастера еще только упражнялись.
Поселение Мергара в современном Пакистане принадлежат к важнейшим памятникам раннего каменного века в Азии. «В Мергара сосредоточены инновационные технологии времен неолита и медного века в древней Южной Азии», - объясняют Мэтью Туре (Mathieu Thoury) и его коллеги из синхротрона SOLEIL , что во французском городе Жиф-сюр-Иветт.
К важнейшим находкам с Мергара принадлежит и медный амулет, которому около 6000 лет. Он состоит из кольца размером два сантиметра, через которое проходят шесть медных спиц.
В течение длительного времени археологи предполагали: артефакт изготовили инновационным для своего времени методом - так называемым литьем по восковой модели. Для этого сначала нужно было подготовить восковую форму, на основе которой затем создавали глиняную форму.
До сих пор это предположение не удавалось подтвердить - металл был слишком поврежден коррозией, чтобы определить процесс его обработки и точный состав. Однако недавно Туре с коллегами проанализировали амулет новой для археологии техникой - фотолюминесценции.
Для этого артефакт под специальным флуоресцентным микроскоп облучали разным светом - от ультрафиолетового до инфракрасного. Спектр излучения, отражался от объектива, и давал показания о химическом составе и кристаллической структуре амулета.
Анализ подтвердил: амулет с Мергара создали методом литья по восковой модели. Сначала его создателям пришлось создать шаблон из воска или подобного материала. Затем его тесно облепили глиняной формой. Разогрев, ее переворачивали, чтобы воск расплавился и вытек, рассказали Туре с коллегами.
Чтобы сделать глину крепче и избавиться от остатков влажности, ее выжигали при еще более высоких температурах. После этого глина выполняла функцию литейной формы для расплавленной меди. Анализ микроскопических структур амулета подтвердил: объект заливали в отверстие - не ковали и не производили любым другим способом, информируют ученые.
Больше всего их удивило то, что амулет создали не по привычной для того времени сильно загрязненной меди, которая содержала большую долю мышьяка и других металлов. Нет, амулет с Мергара изготовили из удивительно чистой меди. Даже в современном сильно поврежденном эрозией состоянии исследователи обнаружили оксиды меди и соединения меди и хлоридов, происходящих из почвы, однако никаких следов других металлов.
«Такой состав амулета с Мергара очень нетипичный», - говорят Туре с коллегами. Ведь литейщик должен разогреть эту чистую медь до невероятных 1085 градусов. Это подтверждают тончайшие иглы красного оксида меди (CU 2 O), которые должны создаваться при литье между большими ответвлениями чистой меди. Тонкая структура амулета позволяет и сегодня рассмотреть эти иголочки.
Благодаря полученным свидетельствам об амулете из Мергара впервые появилась возможность взглянуть на процесс зарождения воскового литейного производства. Исследователи считают, что тогдашние литейщики еще экспериментировали с этой новой техникой и не понимали всех ее преимуществ. Ведь благородная и почти чистая медь амулета предоставлялась для литья лишь условно. Она имеет очень высокую температуру плавления и лишена особых реологических признаков.
Несмотря на то, что литейщики с Мергара научились с ней обращаться: «Они быстро выяснили, что добавление большого количества свинца улучшает текучесть », - информируют ученые.
Испытуемый 6000 лет назад метод литья по восковой модели позже стал одним из важнейших для литейщиков: и тех, которые создавали колокола, и тех, что производили украшения.
«Даже сегодня этот метод относится к точной технике обработки металла. Например, его применяют в высокопроизводительных сплавах из стали и титана в авиации», - не скрывают своего восторга Туре с коллегами.