Seno Ķīnas mūru augsto izturību nodrošināja rīsu buljons, ko celtnieki pievienoja kaļķu javai. Maisījums, kas satur ogļhidrātu amilopektīnu, iespējams, bija pasaulē pirmais organiski neorganiskais kompozītmateriāls.
Kompozītmateriāli jeb kompozītmateriāli – daudzkomponentu cietie materiāli, kas ļauj apvienot to sastāvdaļu derīgās īpašības, jau ir kļuvuši neaizstājami cilvēku kopienu infrastruktūrai. Kompozītmateriālu īpatnība ir tāda, ka tajos ir apvienoti stiegrojuma elementi, kas nodrošina nepieciešamās materiāla mehāniskās īpašības, un saistvielu matrica, kas nodrošina stiegrojošo elementu kopīgu darbību. Kompozītmateriālus izmanto celtniecībā (dzelzsbetons) un iekšdedzes dzinējos (pārklājumi uz berzes virsmām un virzuļiem), aviācijā un astronautikā, bruņu un stieņu ražošanā.
Bet cik veci ir kompozītmateriāli un cik ātri tie ir kļuvuši efektīvi? Pirmais, kas nāk prātā, ir primitīvie ķieģeļi, kas izgatavoti no māla, bet sajaukti ar salmiem (kas ir tikai "savienojuma matrica"), ko izmantoja senajā Ēģiptē.
Tomēr, lai gan šie dizaini bija labāki par mūsdienu nekompozītmateriāliem, tie joprojām bija ļoti nepilnīgi un tāpēc bija īslaicīgi. Tomēr “seno kompozītu” saime neaprobežojas ar to. Ķīniešu zinātniekiem izdevās noskaidrot, ka senās javas noslēpums, kas nodrošina Lielā Ķīnas mūra izturību pret gadsimtu spiedienu, slēpjas arī kompozītmateriālu zinātnes jomā.
Senās tehnoloģijas bija ļoti dārgas, bet efektīvas.
Java tika pagatavota, izmantojot saldos rīsus, kas ir mūsdienu Āzijas ēdienu galvenā sastāvdaļa. Fizikālās ķīmijas profesoru grupa Bingjiang Zhang atklāja, ka celtnieki izmantoja lipīgu javu, kas izgatavota no rīsiem jau pirms 1,5 gada. Lai to izdarītu, rīsu buljonu sajauca ar parastajām šķīduma sastāvdaļām – dzēstajiem kaļķiem (kalcija hidroksīdu), kas iegūts, augstā temperatūrā kalcinējot kaļķakmeni (kalcija karbonātu), kam sekoja iegūtā kalcija oksīda (attīrītā kaļķa) dzēšana ar ūdeni.
Iespējams, rīsu java bija pasaulē pirmais pilnīgais kompozītmateriāls, kas apvienoja organiskās un neorganiskās sastāvdaļas.
Tas bija stiprāks un izturīgāks pret lietus nekā parastā kaļķu java un noteikti bija sava laika lielākais tehnoloģiskais sasniegums. To izmantoja tikai īpaši svarīgu būvju celtniecībā: kapenes, pagodas un pilsētas mūri, no kuriem daži ir saglabājušies līdz mūsdienām un izturējuši vairākas spēcīgas zemestrīces un mūsdienu buldozeru mēģinājumus nojaukt.
Zinātniekiem izdevās noskaidrot rīsu šķīduma “aktīvo vielu”. Izrādījās, ka tas ir amilopektīns, polisaharīds, kas sastāv no sazarotām glikozes molekulu ķēdēm, kas ir viena no galvenajām cietes sastāvdaļām.
“Analītiskais pētījums parādīja, ka java senajā mūrē ir organiski neorganisks kompozītmateriāls. Sastāvs tika noteikts ar termogravimetrisko diferenciālo skenējošo kalorimetriju (DSC), rentgenstaru difrakciju, Furjē transformācijas infrasarkano spektroskopiju un skenējošo elektronu mikroskopiju. Noskaidrots, ka amilopektīns veido mikrostruktūru maisījumam ar neorganisku komponentu, kas nodrošina šķīdumam vērtīgas celtniecības īpašības,” rakstā teikts Ķīnas pētnieki.
Viņi atzīmē, ka Eiropā kopš seno romiešu laikiem vulkāniskie putekļi ir izmantoti, lai javai pievienotu spēku. Tādējādi viņi panāca šķīduma stabilitāti pret ūdeni – tas tajā nešķīst, bet, gluži pretēji, tikai sacietēja. Šī tehnoloģija bija plaši izplatīta Eiropā un Rietumāzijā, bet netika izmantota Ķīnā, jo vienkārši nebija nepieciešamo dabisko materiālu. Tāpēc Ķīnas celtnieki izkļuva no situācijas, izstrādājot organisko rīsu piedevu.
Papildus vēsturiskajai vērtībai atklājums ir nozīmīgs arī praktiskā ziņā. Javas testa daudzumu sagatavošana parādīja, ka tā joprojām ir visefektīvākais līdzeklis seno ēku atjaunošanai, kur bieži nepieciešams nomainīt savienojošo materiālu ķieģeļos vai mūrī.