Ilmuwan Ungkap Rahasia Bangunan Kuno Romawi, China dan Maya Kokoh Ribuan Tahun

Pembangun akan mengumpulkan batu-batu vulkanik yang tersisa setelah letusan gunung berapi untuk dicampurkan ke dalam beton mereka. Bahan alami yang bereaksi ini berubah seiring waktu saat berinteraksi dengan unsur-unsur alam, kata Jackson, sehingga memungkinkan untuk menutupi keretakan yang muncul.

Kemampuan untuk terus beradaptasi seiring waktu "benar-benar merupakan kejeniusan dari material ini," kata Jackson. "Beton tersebut begitu baik dirancang sehingga dapat bertahan sendiri."

Menggunakan getah pohon untuk membuat patung sekuat cangkang kerang Di Copan, sebuah situs Maya di Honduras, patung-patung gipsum yang rumit dan kuil-kuil masih tetap utuh bahkan setelah lebih dari 1.000 tahun terpapar di lingkungan yang panas dan lembab. Menurut sebuah penelitian yang diterbitkan awal tahun ini, rahasia ketahanan struktur-struktur ini mungkin terletak pada pohon-pohon yang tumbuh di antara mereka.

Peneliti di sini memiliki hubungan hidup dengan para pembangun struktur tersebut: Mereka bertemu dengan tukang-tukang batu lokal di Honduras yang melacak garis keturunan mereka sampai ke pembangun-pembangun Maya, menjelaskan Rodriguez-Navarro, yang bekerja pada penelitian ini.

Para tukang batu menyarankan untuk menggunakan ekstrak dari pohon chukum dan jiote yang tumbuh di lokasi tersebut dalam campuran kapur. Ketika para peneliti mencoba resep tersebut, mengumpulkan kulit kayu, merendam potongan-potongan itu dalam air, dan menambahkan "getah" pohon yang dihasilkan ke dalam material, mereka menemukan plester yang dihasilkan sangat tahan terhadap kerusakan fisik dan kimia.

Ketika ilmuwan memperbesar, mereka melihat bahwa potongan-potongan bahan organik dari getah pohon tergabung dalam struktur molekul plester tersebut. Dengan cara ini, plester Maya dapat meniru struktur alami yang kuat seperti cangkang kerang dan duri landak laut, dan meminjam sebagian dari ketangguhannya, kata Rodriguez-Navarro.

Penelitian menemukan berbagai jenis bahan alami yang dicampurkan ke dalam struktur-struktur dari zaman kuno: ekstrak buah, susu, keju, bir, bahkan kotoran dan urin. Mortar yang menyatukan beberapa struktur terkenal China, termasuk Tembok Besar dan Kota Terlarang, mengandung jejak-jejak pati dari beras ketan.

Baca Juga: Mesir Ungkap Temuan Bengkel Pembuatan Mumi dan Makam Mumi Mesir Kuno

Keberuntungan atau keterampilan?

Beberapa pembangun kuno mungkin saja hanya beruntung, kata Cecilia Pesce, seorang ilmuwan material di Universitas Sheffield di Inggris. Mereka akan melemparkan hampir segala sesuatu ke dalam campuran mereka, selama itu murah dan tersedia - dan yang tidak berhasil telah lama runtuh.

"Mereka akan memasukkan segala macam bahan dalam konstruksi," kata Pesce. "Dan sekarang, kita hanya memiliki bangunan-bangunan yang bertahan. Jadi itu seperti proses seleksi alam."

Tetapi beberapa bahan tampaknya menunjukkan lebih banyak niat - seperti di India, di mana para pembangun menciptakan campuran bahan lokal untuk menghasilkan sifat yang berbeda, kata Thirumalini Selvaraj, seorang insinyur sipil dan profesor di Institut Teknologi Vellore India.

Menurut penelitian Selvaraj, di daerah yang lembap di India, para pembangun menggunakan herba lokal yang membantu struktur mengatasi kelembaban. Di sepanjang pantai, mereka menambahkan gula merah, sejenis gula kasar, yang dapat membantu melindungi dari kerusakan garam. Dan di daerah dengan risiko gempa bumi yang lebih tinggi, mereka menggunakan "batu bata mengapung" super ringan yang terbuat dari sekam padi.

"Mereka mengetahui wilayah, mengerti kondisi tanah, mengerti iklim," kata Selvaraj. "Jadi mereka merancang material sesuai dengan ini."

Baca Juga: Patung Buddha Ditemukan di Pelabuhan Kuno Mesir, Memberi Indikasi Keterkaitan Mesir dan India Kuno

Beton Romawi kuno ... untuk pencakar langit modern?

Pembangun modern tidak dapat sekadar menyalin resep-resep kuno. Meskipun beton Romawi bertahan lama, namun tidak bisa menahan beban berat. "Anda tidak dapat membangun pencakar langit modern dengan beton Romawi," kata Oleson. "Itu akan runtuh ketika Anda sampai pada lantai ketiga."

Sebaliknya, para peneliti mencoba mengambil beberapa keunggulan material kuno tersebut dan menggabungkannya ke dalam campuran modern. Masic adalah bagian dari sebuah start-up yang mencoba membangun proyek-proyek baru menggunakan beton yang terinspirasi dari Romawi, yang memiliki kemampuan "memperbaiki diri."

Jackson sedang bekerja dengan Korps Insinyur Angkatan Darat untuk merancang struktur beton yang dapat bertahan di air laut, seperti yang ada di pelabuhan Romawi, untuk membantu melindungi garis pantai dari kenaikan permukaan laut.

Kita tidak perlu membuat sesuatu bertahan selama Romawi untuk memiliki dampak, kata Masic. Jika kita menambah 50 atau 100 tahun pada umur beton, "kita akan memerlukan lebih sedikit pembongkaran, perawatan yang lebih sedikit, dan material yang lebih sedikit dalam jangka panjang."