Der sagenumwobene Damaszener Stahl verdankt seine außergewöhnlichen Eigenschaften der Nanotechnologie. Strukturen aus Kohlenstoffnanoröhrchen und darin eingeschlossenen Fäden aus Eisencarbid verliehen dem Stahl, aus dem bereits die Araber Schwerter für den Kampf gegen die Kreuzritter fertigten, seine besondere Festigkeit. Das haben Marianne Reibold von der Universität Dresden und ihre Kollegen bei der Untersuchung eines alten Schwertes herausgefunden.
Mit einem hochauflösenden
Transmissions-Elektronenmikroskop untersuchten die Forscher ein Schwert des persischen Schmiedes
Assad Ullah aus dem 17. Jahrhundert. Bei der Schmiedetechnik der Perser aus dieser Zeit handelte es sich um eine komplizierte thermomechanische Behandlung des Stahls, bei der das Schmiedegut immer wieder auf bestimmte Temperaturen gebracht, geschmiedet, und wieder abgekühlt wurde. Das genaue Verfahren hierfür ist seit dem 18. Jahrhundert in Vergessenheit geraten.
Reibold und ihre Kollegen nehmen an, dass die Schmiede damals durch langwieriges Ausprobieren unterschiedlicher Methoden schließlich Nanostrukturen entstehen ließen, die das Geheimnis der besonderen Festigkeit ausmachten. Dabei begünstigt das zyklische Erwärmen und Formen des Stahls die Entstehung der Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, die wiederum zur Bildung der mikroskopisch dünnen Fäden aus Eisencarbid beitragen, vermuten die Forscher.
Für die Fertigung des Damaszener Stahls wurde so genannter Wootz aus Indien importiert. Dieser Stahl enthielt einen hohen Anteil an Kohlenstoff, was den europäischen Schmieden sehr zu schaffen machte, denn bei hohen Temperaturen bildet dadurch sich Eisencarbid. Diese Verbindung ist sehr hart und verschleißfest, macht allerdings das Schmiedegut spröde und schlecht formbar. So blieb es den Europäern lange Zeit ein Rätsel, wie die Waffenschmiede des Morgenlandes daraus ihre hochwertigen Schwerter fertigen konnten.
Marianne Reibold (Technische Universität Dresden) et al.: Nature, Bd. 444, S. 286 ddp/wissenschaft.de ? Sabine Keuter
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