Kỳ lạ cột sắt tồn tại suốt 1.600 năm không một vết gỉ sét

Cột sắt Delhi là một trong những di tích cổ nổi tiếng của Ấn Độ. Nó được đúc vào thế kỷ thứ 5, và nằm ở trung tâm của đền thờ Hồi giáo Quwwat-ul-Islam Mosque ở Delhi, Ấn Độ. Cây cột sắt khổng lồ này ban đầu được bảo tồn trong ngôi đền Thần cổ. Nó có chiều cao 7,2 m tính từ mặt đất và tổng trọng lượng khoảng 10 tấn.

Những dòng chữ lưu lại trên thân của nó cho thấy người ta đã dựng nó để ca tụng vị thần của đạo Hindu và vua Chandra – một vị vua bí ẩn mà tới nay vẫn là bài toán đố với giới sử học.

Nhưng điều làm người ta kinh ngạc là cột sắt đứng lộ thiên đã hơn 1.600 năm, trải qua không biết bao mưa gió cho tới tận ngày nay vẫn không thấy một vết gỉ sét.

Ai cũng biết, sắt vốn là thứ kim loại dễ gỉ sau vài năm. Đây là một hiện tượng xảy ra khi các nguyên tử oxy trong không khí liên kết với các nguyên tử sắt, dẫn đến sự hình thành các oxit sắt. Cho tới tận bây giờ, người ta vẫn chưa tìm được cách để chống gỉ sét ở những đồ dùng bằng sắt.

Cột sắt không hề bị gỉ dù được đặt lộ thiên suốt hàng nghìn năm. Ảnh: Shutterstock

Thế nhưng trải qua 1.600 năm, đứng lộ thiên dưới khí hậu khắc nghiệt, người ta không hề thấy một vết gỉ sét nào trên cây cột bí ẩn, kể cả những hoa văn và chữ viết nhỏ nhất.

Không ít người tin rằng cây cột được làm từ một kim loại bí ẩn nào đó không phải đến từ Trái Đất. Trong khi có ý kiến suy đoán rằng những nghệ nhân làm ra nó đã sử dụng một kỹ thuật của tương lai, nhưng đã bị thất truyền theo thời gian.

Mãi tới năm 2022, bí mật về cây cột mới được sáng tỏ. Quan sát qua kính hiển vi siêu nhỏ, các nhà khoa học phát hiện ra một lớp "áo khoác" cực mỏng bao phủ toàn bộ bề mặt cây cột này.

Lấy mẫu về nghiên cứu, thành phần của lớp vỏ ấy được xác định là một hợp chất của sắt, oxy và hidro. Chính hợp chất này đã ngăn cản không cho kim loại sắt của chiếc cột tiếp xúc với không khí. Nhờ đó, phản ứng ăn mòn không thể xảy ra, khiến cột sắt trở nên "bất diệt".

Phân tích đồng vị phóng xạ cũng chỉ ra rằng, lớp bảo vệ này bắt đầu được hình thành khoảng ba năm sau khi cột sắt được chế tạo, tức tuổi thọ của chúng cũng tương đương với tuổi thọ của cây cột. Trong suốt hơn một thiên niên kỷ ấy, chúng liên tục dày lên qua từng năm với tốc độ rất chậm. Sau 1.600 năm, đến nay lớp vỏ này mới chỉ đạt độ dày khoảng 1/20 milimet.

GS Balasubramanian, đồng tác giả của nghiên cứu, gọi cây cột này là "bằng chứng sống" cho kỹ năng của các nhà luyện kim từ thời Ấn Độ cổ đại.

Theo GS Balasubramanian, lớp bảo vệ cột sắt gọi là "misawite" được hình thành do hàm lượng phốt pho cao trong sắt.

Tỷ lệ phốt pho phân tích được hơn 1%, cao hơn rất nhiều so với tỷ lệ phốt pho trong các loại sắt hiện đại ngày nay, vốn chỉ dưới 0,05%. Chính hàm lượng phốt pho cao này đã đóng vai trò như chất xúc tác, thúc đẩy các phản ứng tạo nên chất bảo vệ nói trên.

Đây là một thành tựu vô tình mà có được, xuất phát từ kỹ thuật luyện kim còn rất thô sơ thời bấy giờ. Người Ấn Độ cổ đại đã trộn than đá với quặng sắt để rút ngắn thời gian nung luyện. Với cách làm này, chất phốt pho có trong quặng sắt sẽ không thể bị tách hết được và nằm lại trong sắt thành phẩm.

Trong khi đó, với công nghệ luyện sắt hiện đại bằng lò cao, có thể khử được hàm lượng phốt pho xuống rất thấp. Chính sự tinh khiết do công nghệ hiện đại tạo ra đã khiến sắt thời nay không thể có được sự trường tồn như cột thép Delhi.

Tuy nhiên, nhược điểm của "misawite" là nó cực kỳ mỏng, và có thể dễ dàng bị bong tróc do cọ xát vật lý. Nhận thức được điều này, cơ quan chức năng địa phương đã dựng hàng rào bảo vệ xung quanh cây cột, tránh việc nó liên tục bị khách du lịch từ khắp nơi vô tình làm tổn hại.

Cột sắt Delhi giờ đây không còn bí ẩn, nhưng sức hấp dẫn của nó vẫn còn nguyên vẹn. Khách thập phương đến đây để chiêm ngưỡng tận mắt vẻ đẹp tinh tế và sự bền bỉ chứng tỏ kĩ năng luyện kim bậc thầy của người Ấn Độ cổ đại.

Minh Hoa(t/h)