Bí ẩn kim khí huyền thoại thời Trung Cổ: Sắc tới nỗi, sợi tóc rơi vào có thể đứt đôi!

Thép Damascus (hay thép Wootz) được sử dụng để chế tạo nên những thanh kiếm Damascus vô cùng sắc bén, nổi danh thời Trung cổ.

 

Thép Damascus (hay Wootz) là một trong những vật liệu bí ẩn nhất trên thế giới. Loại thép huyền thoại này được sử dụng để chế tạo ra những binh khí uy lực nổi tiếng thời Trung cổ như thanh kiếm Damascus, loại kiếm vô cùng sắc bén! 

Một trong những huyền thoại về loại kim khí này đó là, nếu một sợi tóc vô tình rơi ngang vào lưỡi kiếm Damascus, sợi tóc đó có thể đứt đôi! 

Tuy vang danh trên khắp các chiến trường thời Trung cổ, nhưng ít người biết được rằng, thép Wootz  thậm chí đã xuất hiện lâu đời hơn nhiều. Theo các nhà nghiên cứu, loại thép rèn kiếm nổi tiếng bắt nguồn trước đó hàng nghìn năm, từ thời Ấn Độ cổ đại.

Trên thực tế, kể từ khi người châu Âu lần đầu tìm hiểu về cách thức chế tạo thép Wootz, người ta biết rằng người Ấn Độ đã sản xuất ra loại thép huyền thoại này trong suốt hơn hai thiên nhiên kỷ. Thép Wootz có chứa nhiều carbon hơn so với các loại thép thông thường.

Dựa theo một số bằng chứng khảo cổ, các nhà nghiên cứu xác định được rằng, vào thời điểm trước khi bắt đầu Công nguyên, loại thép này được sản xuất ở khu vực thuộc tiểu bang Tamil Nadu ngày nay của Ấn Độ.

Đây là một loại thép lò nồi, tức là được sản xuất bằng cách nấu chảy các nguyên liệu thô trong lò nấu thép.

Do có chất lượng cao rất phù hợp để chế tạo vũ khí, nên thép Wootz được giao dịch nhiều trong thế giới cổ đại và Trung cổ, bao gồm châu Âu, khu vực Trung Đông và Trung Quốc.

Bảo vệ bí mật về kỹ thuật sản xuất thép Wootz

Kỹ thuật chế tạo thép Wootz được các nhà luyện kim xa xưa của Ấn Độ bảo vệ "nghiêm ngặt" trong suốt một thời gian rất dài. Do đó, người Ấn Độ gần như độc quyền trong việc sản xuất và xuất khẩu thứ kim loại rèn binh khí tuyệt vời này.

Thép Wootz sản xuất ở Ấn Độ, được xuất khẩu dưới dạng thỏi và vận chuyển tới những khu vực thuộc thế giới La Mã ở phía Tây và Trung Quốc.

Sau đó, trong thời kỳ Trung Cổ, thép Wootz đã được xuất khẩu sang Trung Đông và lan truyền khắp châu Âu, với tên gọi Damascus, đặt theo tên của thủ đô Syria (do trước đó người Ả Rập đã mang loại thép Wootz đến Damascus, nơi nghề rèn vũ khí đang phát triển mạnh lúc bấy giờ).

Loại thép này đã được sử dụng để tạo ra những thanh kiếm Damascus nổi tiếng trong lịch sử, vô cùng sắc bén, có khả năng cắt đứt sợi tóc rơi trên lưỡi khiến quân địch khiếp sợ khi giao chiến.

Đặc biệt, những lưỡi kiếm Damascus còn có những đường vân kim loại nổi bật, với các vết đốm giống như nước chảy.

Vào thế kỷ 11, khi quân Thập tự chinh "càn quét" vào Trung Đông, họ đã bắt gặp những chiến binh Hồi giáo cầm trên tay lưỡi kiếm có chất lượng thượng hạng khiến ngay cả những chiến binh dũng cảm nhất cũng phải run sợ.

Nhờ vậy, danh tiếng của lưỡi kiếm Damascus đã lan rộng sang khắp châu Âu. Những thanh kiếm được làm từ thép Wootz rất chắc chắn, có độ đàn hồi cao, khó vỡ và có thể được mài rất sắc bén.

Tuy vậy, bí mật về kỹ nghệ luyện kim và công thức rèn kiếm từ thép Wootz chỉ có rất ít người biết. Vì vậy, Ấn Độ tiếp tục là quốc gia hàng đầu về sản xuất thép trong các thế kỷ tiếp sau đó.

Vào cuối thế kỷ 17, thép Wootz vẫn được sản xuất ở quy mô gần như công nghiệp, với hàng chục nghìn thỏi thép được vận chuyển từ bờ biển Coromandel tới Ba Tư.

Không rõ nguyên nhân nhưng kỹ nghệ luyện kim và công thức chế tạo ra loại thép tuyệt vời này đã bị thất truyền trong những năm 1750.

Một số giả thuyết cho rằng, có lẽ do sự hao hụt về tài nguyên và công thức bí mật chỉ có một số ít người biết nên kỹ nghệ luyện thép Wootz đã biến mất.

Sau đó, vào khoảng những năm đầu của thế kỷ 19, người châu Âu được cho là cuối cùng cũng tìm ra cách chế tạo thép Wootz bí ẩn học từ Ấn Độ, nhưng kết quả không như mong đợi. Đây không phải là cách mà những nghệ nhân xưa sử dụng để tạo ra thép Wootz.

Nỗ lực chế tạo thép Wootz của con người hiện đại

Quá trình nghiên cứu và tìm kiếm công thức chế tạo loại thép Wootz cũng không hề dễ dàng đối với các nhà khoa học vì cần phải có các lưỡi dao làm từ thép Wootz để tiến hành kiểm tra và phân tích các thành phần hóa học.

Theo đó, khi các chuyên gia tại ĐH Kỹ thuật Dresden (Đức) sử dụng tia X và kính hiển vi điện tử để kiểm tra thép Damascus trên các mẫu vật thu được, họ đã phát hiện ra những thành phần của dây nano cementit và ống nano carbon.

Điều này cho thấy là những người thợ cổ xưa đã biết cách ứng dụng khi chế tạo thép Damascus. Những cấu trúc nano "đi trước thời đại" này là kết quả của quá trình rèn thép. Cụ thể, vật liệu được đưa vào quá trình rèn thép để tạo ra những phản ứng hóa học ở cấp độ lượng tử.

Tiến sĩ Jeffey Wadsworth, nhà luyện kim học tại ĐH Stanford, cho biết, các nhà luyện kim lành nghề nhận định thép Damascus có hàm lượng carbon rất cao. Việc bổ sung carbon vào sắt (từ 1-2%) cũng mang lại những phẩm chất "vượt trội" cho sản phẩm như độ dẻo cao, chắc chắn, bền và giảm độ giòn.

Tiến sĩ Wadsworth và Tiến sĩ Oleg D. Sherby tin rằng hàm lượng carbon trong thép Damascus là từ 1-2%, vượt trội hơn so với các loại thép thông thường.

Ngoài ra, một trong những yếu tố quan trọng trong sản xuất kiếm Damascus chính là chúng được rèn ở nhiệt độ khá thấp, khoảng 927 độ C.

Cụ thể, sau khi được chế tác, định hình qua quá trình rèn đập, các lưỡi kiếm được đưa vào lò với nhiệt độ trên và nhanh chóng được làm lạnh bằng một loại chất lỏng làm nguội, được gọi là "Máu Rồng".

Với kỹ thuật hiện đại ngày nay, con người đang rất nỗ lực để tìm kiếm công thức bí ẩn và tái tạo loại thép có chất lượng tuyệt vời này nhưng chưa ai thành công hoàn toàn vì bí mật quan trọng nằm trong việc chọn lựa nguyên liệu thô và kỹ thuật chế tác.

Thép Wootz và những thanh kiếm Damascus là một phát minh vượt trội, đi trước thời đại của những người thợ luyện kim thời cổ đại. Thậm chí, bí mật về loại thép này vẫn còn là một nghi vấn chưa thể lý giải đối với các nhà khoa học ngày nay.

Tham khảo ảnh/nguồn: Ancientorigins, Ancientpages