Bí ẩn kim khí huyền thoại thời trung cổ có thể chém đứt sợi tóc trên không trung

Những phát minh hay sáng tạo về khoa học- công nghệ thời cổ đại vẫn luôn là một bí ẩn và thách thức lớn đối với con người hiện tại về việc tìm ra cách mà họ tạo ra chúng. Bởi mỗi nền văn minh đều mang trong nó những thành tựu đặc trưng riêng biệt mà người đời sau không có cách nào giải mã được.

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.

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 từ trước đó hàng ngàn năm, từ thời Ấn Độ cổ đại.

"Lăng không trảm khinh sa" – Chém đứt tơ trên không

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 những chiến binh dũng cảm nhất cũng phải run sợ. 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 Iran.

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

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 thép 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).

Chỉ thép Wootz của Ấn Độ mới được sử dụng để rèn dao Damascus.

Đã có nhiều thuyết khác nhau trong hàng trăm năm, nhưng người ta thường tin rằng phương pháp luyện thép đặc thù của thép Wootz – được rèn luyện ở nhiệt độ thấp dưới 1000℃ – có lẽ đó là lý do lớn nhất khiến nó có thể được những danh đao đệ nhất thế giới lựa chọn.

Nhiệt độ thấp được đề cập ở đây là so với các lò luyện thép khác, bởi vì nhiệt độ của lò luyện thép nói chung sẽ trên 1600℃.

Và các kỹ nghệ thủ công của nó cũng rất đặc biệt. Nó cũng phải được rèn ở nhiệt độ thấp, được gọi là "rèn nguội". Nhiệt độ trong quá trình rèn chỉ khống chế trong khoảng 300 độ, không thể quá cao cũng không thể quá thấp, kiếm sư cần phán đoán nhiệt độ của phôi từ sự thay đổi nhỏ của màu lửa, và chọn thời cơ thích hợp để rèn.

Khi nhiệt độ nhỉnh cao hơn một chút, thành phẩm có thể trở thành phế phẩm nếu không đạt đến cấp độ chém sắt như bùn. Điều này đòi hỏi kinh nghiệm và kỹ thuật phi thường cao siêu. Và trong quá trình "thối hỏa" (tôi, ram) tiếp theo, nhiệt độ không được quá cao.

Điều này có ý nghĩa rất quan trọng. Bởi vì trong quá trình luyện thép nói chung, nhiệt độ càng cao thì các tạp chất càng có khả năng được loại bỏ sạch, phẩm chất thành phẩm càng tốt.

Khi chế tạo đao kiếm, họ thường chọn rèn ở nhiệt độ cao, vì thép có độ dẻo tốt hơn ở nhiệt độ cao, và cũng dễ thao tác.

Có lẽ vì thế mà điều đặc biệt ở những thanh kiếm Damascus là lưỡi dao được đúc từ thép Damascus vô cùng sắc bén và bền vững dù trải qua nhiều trận chiến ác liệt hay sau nhiều năm chinh chiến.

Minh chứng cho đặc điểm này là những huyền thoại về thép Damascus. Như chặt đứt nhanh chóng một khẩu súng trường hay có thể cắt đứt một sợi tóc trên không trung khiến quân địch khiếp sợ khi giao chiến. Cũng có truyền thuyết cho rằng những lưỡi dao tốt nhất được luyện trong máu rồng.

Trong những năm giữa thế kỷ 19, một thanh kiếm cong có tên gọi Persian Shamshir được chế tạo bằng thép Damascus và chữ được khắc bằng tiếng Ả Rập. Thanh kiếm có chiều dài 91cm, được mạ vàng và chạm khắc bằng bạc với hoa văn tinh tế bao kiếm bằng gỗ và được phủ một lớp bạc lấp lánh, sang trọng.

Những thanh kiếm này dễ dàng được nhận ra bởi những họa tiết trang trí giống như những dòng nước được khắc trên lưỡi dao. Thép Damascus không chỉ là một thành tựu về công nghệ chế tác kim loại mà nó còn mang cả vẻ đẹp nghệ thuật.

Binh khí cổ hàm chứa công nghệ cao hiện đại

Trong những năm 1750, việc sản xuất và chế tạo kiếm Damascus bắt đầu sụt giảm và bí quyết rèn kiếm đều rơi hết vào tay những người thợ rèn kim khí. Cho đến nay, nhiều giả thuyết đã được đưa ra để giải thích nguyên nhân về việc những thanh kiếm không được sản xuất tiếp.

Như súng bắt đầu xuất hiện nhiều hơn trên chiến trường và dần thay thế kiếm nên việc sản xuất bị ngưng trệ. Cũng có ý kiến cho rằng công thức luyện kiếm Damascus chỉ được truyền cho một vài người và theo thời gian thì dần bị thất truyền…

Hiện nay, trong quá trình nghiên cứu, các nhà nghiên cứu tại Đại học Kỹ thuật Dresden (Đức) đã 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 các thành phần của dây nano cementit và ống nano cacbon.

Điều này cho thấy những người thợ cổ xưa đã biết cách ứng dụng công nghệ nano 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 hoá học ở cấp độ lượng tử.

Tiến sĩ Jeffey Wadsworth và Oleg D. Sherby đến từ Đại học Stanford (Vương quốc Anh) cho biết, các nhà luyện kim lành nghề nhận định thép Damascus có hàm lượng carbon rất cao. Lượng carbon trong thép Damascus có từ 1% đến 2%, chỉ là một phần rất nhỏ trong 1% của thép bình thường.

Một yếu tố quan trọng khác trong sản xuất kiếm Damascus chính là nhiệt độ rèn khá thấp – khoảng 1.7000 Fahrenheit (khoảng 9270C). Sau khi định hình thông qua rèn và đập, các lưỡi kiếm được lại được làm nóng tới nhiệt độ trên rồi sau đó nhanh chóng làm lạnh bằng một loại chất lỏng có tên gọi là "Máu rồng".

Có thể chính nhờ có yếu tố trên mà vũ khí làm từ thép Damascus giúp quân đội Thập tự chinh chiến thắng nhiều trận đánh và tiến sâu vào lãnh thổ Trung Đông với mục đích giải phóng Jerusalem và Đất Thánh khỏi ách thống trị của Hồi giáo.

Với kỹ thuật hiện đại ngày nay, con người đang rất nỗ lực để tìm kiếm những công thức bí ẩn và tái tạo loại thép có chất lượng tuyệt vời này nhưng chưa ai thành công hoàn toàn. Thép Damascus mà người hiện đại chế tạo ra chỉ là được làm từ một số loại thép và sắt lát hàn để tạo thành một phôi chứ không giống như những gì người cổ đại đã làm.

Thuật ngữ "damascus" hiện nay mặc dù không đúng về mặt kỹ thuật nhưng nó vẫn được sử dụng cách rộng rãi để mô tả các miếng thép hàn hiện đại trong thương mại. Các mẫu phôi tùy thuộc vào cách thợ hàn xử lý với phôi, phôi được rút ra và xếp lớp lại cho tới khi đạt được số lớp cần thiết.

Chính vì vậy, thép Damascus đích thực là một nghệ thuật kim khí tuyệt vời và thể hiện một công nghệ tiên tiến của người cổ đại. Cho dù nhiều người đã cố gắng tìm tòi, nghiên cứu, thậm chí đảo ngược kỹ thuật quá trình sản xuất loại thép này nhưng cho đến nay chưa ai có thể thành công trong việc này.

Đây có thể mãi mãi là điều bí ẩn của toàn nhân loại.Không chỉ thép Damascus mà rất nhiều phát minh, phát hiện của thời cổ đại vẫn luôn là bí ẩn và thách thức đối với con người hiện tại. Từ hàng trăm ngàn năm trước, tại sao con người đã có những kỹ thuật tiên tiến và trí tuệ sáng tạo đỉnh cao như vậy?