Добавить новость
ru24.net
News in English
Октябрь
2023

Rice, beer, and urine mixed into ancient structures could help explain how they're still standing after millennia

0

Maya, Roman, and Chinese builders used beer, rice, bark, and other materials to create buildings and structures that have lasted centuries.

Rome's Pantheon surrounded by people in the street
Rome's Pantheon has held up very well, considering it was rebuilt between 118 and 128 CE.
  • Many ancient civilizations erected buildings and structures that still stand today.
  • Scientists are examining the materials to determine what ingredients ancient builders used.
  • Everything from rice to urine may play a role in helping these buildings last for millennia.

In the quest to build better for the future, some are looking for answers in the long-ago past.

Ancient builders across the world created structures that are still standing today, thousands of years later — from Roman engineers who poured thick concrete sea barriers, to Maya masons who crafted plaster sculptures to their gods, to Chinese builders who raised walls against invaders.

Yet scores of more recent structures are already staring down their expiration dates: The concrete that makes up much of our modern world has a lifespan of around 50 to 100 years.

A growing number of scientists have been studying materials from long-ago eras — chipping off chunks of buildings, poring over historical texts, mixing up copycat recipes — hoping to uncover how they've held up for millennia.

Tree bark, volcanic ash, rice, beer, and even urine

This reverse engineering has turned up a surprising list of ingredients that were mixed into old buildings — materials such as tree bark, volcanic ash, rice, beer, and even urine. These unexpected add-ins could be key to some pretty impressive properties, like the ability to get stronger over time and "heal" cracks when they form.

Figuring out how to copy those features could have real impacts today: While our modern concrete has the strength to hold up massive skyscrapers and heavy infrastructure, it can't compete with the endurance of these ancient materials.

And with the rising threats of climate change, there's a growing call to make construction more sustainable. A recent UN report estimates that the built environment is responsible for more than a third of global CO2 emissions — and cement production alone makes up more than 7% of those emissions.

"If you improve the properties of the material by using … traditional recipes from Maya people or the ancient Chinese, you can produce material that can be used in modern construction in a much more sustainable way," said Carlos Rodriguez-Navarro, a cultural heritage researcher at Spain's University of Granada.

Is ancient Roman concrete better than today's?

Many researchers have turned to the Romans for inspiration. Starting around 200 BCE, the architects of the Roman Empire were building impressive concrete structures that have stood the test of time — from the soaring dome of the Pantheon to the sturdy aqueducts that still carry water today.

Even in harbors, where seawater has been battering structures for ages, you'll find concrete "basically the way it was when it was poured 2,000 years ago," said John Oleson, an archaeologist at the University of Victoria in Canada.

Cement surrounded by bricks at Rome's Pantheon
Bricks surround exposed cement in Rome's Pantheon as scientists look for clues to its durability.

Most modern concrete starts with Portland cement, a powder made by heating limestone and clay to super-high temperatures and grinding them up. That cement is mixed with water to create a chemically reactive paste. Then, chunks of material like rock and gravel are added, and the cement paste binds them into a concrete mass.

According to records from ancient architects like Vitruvius, the Roman process was similar. The ancient builders mixed materials like burnt limestone and volcanic sand with water and gravel, creating chemical reactions to bind everything together.

Now, scientists think they've found a key reason why some Roman concrete has held up structures for thousands of years: The ancient material has an unusual power to repair itself. Exactly how is not yet clear, but scientists are starting to find clues.

In a study published earlier this year, Admir Masic, a civil and environmental engineer at the Massachusetts Institute of Technology, proposed that this power comes from chunks of lime that are studded throughout the Roman material instead of being mixed in evenly. Researchers used to think these chunks were a sign that the Romans weren't mixing up their materials well enough.

Instead, after analyzing concrete samples from Privernum — an ancient city outside of Rome — the scientists found that the chunks could fuel the material's "self-healing" abilities. When cracks form, water is able to seep into the concrete, Masic explained. That water activates the leftover pockets of lime, sparking up new chemical reactions that can fill in the damaged sections.

Marie Jackson, a geologist at the University of Utah, has a different take. Her research has found that the key could be in the specific volcanic materials used by the Romans.

The builders would gather volcanic rocks left behind after eruptions to mix into their concrete. This naturally reactive material changes over time as it interacts with the elements, Jackson said, allowing it to seal cracks that develop.

The ability to keep adapting over time "is truly the genius of the material," Jackson said. "The concrete was so well designed that it sustains itself."

Using tree juice to make sculptures as strong as seashells

At Copan, a Maya site in Honduras, intricate lime sculptures and temples remain intact even after more than 1,000 years exposed to a hot, humid environment. And according to a study published earlier this year, the secret to these structures' longevity might lie in the trees that sprout among them.

Researchers here had a living link to the structures' creators: They met with local masons in Honduras who traced their lineage all the way back to the Maya builders, explained Rodriguez-Navarro, who worked on the study.

The Hieroglyphic Stairway at the Acropolis of Copan, an ancient Maya site in western Honduras
The ancient Maya site Copan has many structures, including the Hieroglyphic Stairway at the Acropolis, that were built 1,000 years ago.

The masons suggested using extracts from local chukum and jiote trees in the lime mix. When researchers tested out the recipe — collecting bark, putting the chunks in water and adding the resulting tree "juice" into the material — they found the resulting plaster was especially durable against physical and chemical damage.

When scientists zoomed in, they saw that bits of organic material from the tree juice got incorporated into the plaster's molecular structure. In this way, the Maya plaster was able to mimic sturdy natural structures like seashells and sea urchin spines — and borrow some of their toughness, Rodriguez-Navarro said.

Studies have found all kinds of natural materials mixed into structures from long ago: fruit extracts, milk, cheese curd, beer, even dung and urine. The mortar that holds together some of China's most famous structures — including the Great Wall and the Forbidden City — includes traces of starch from sticky rice.

Luck or skill?

Some of these ancient builders might have just gotten lucky, said Cecilia Pesce, a materials scientist at the University of Sheffield in England. They'd toss just about anything into their mixes, as long as it was cheap and available — and the ones that didn't work out have long since collapsed.

"They would put all sorts of things in construction," Pesce said. "And now, we only have the buildings that survived. So it's like a natural selection process."

Visitors walk along the Jinshanling section of the Great Wall of China in northern China's Hebei Province
The mortar used for the Great Wall and the Forbidden City included sticky rice to help bind building materials together, and it's lasted thousands of years.

But some materials seem to show more intention — like in India, where builders crafted blends of local materials to produce different properties, said Thirumalini Selvaraj, a civil engineer and professor at India's Vellore Institute of Technology.

According to Selvaraj's research, in humid areas of India, builders used local herbs that help structures deal with moisture. Along the coast, they added jaggery, an unrefined sugar, which can help protect from salt damage. And in areas with higher earthquake risks, they used super-light "floating bricks" made with rice husks.

"They know the region, they know the soil condition, they know the climate," Selvaraj said. "So they engineer a material according to this."

Ancient Roman ... skyscrapers?

Today's builders can't just copy the ancient recipes. Even though Roman concrete lasted a long time, it couldn't hold up heavy loads: "You couldn't build a modern skyscraper with Roman concrete," Oleson said. "It would collapse when you got to the third story."

Instead, researchers are trying to take some of the ancient material's specialties and add them into modern mixes. Masic is part of a startup that is trying to build new projects using Roman-inspired, "self-healing" concrete. And Jackson is working with the Army Corps of Engineers to design concrete structures that can hold up well in seawater — like the ones in Roman ports — to help protect coastlines from sea level rise.

We don't need to make things last quite as long as the Romans did to have an impact, Masic said. If we add 50 or 100 years to concrete's lifespan, "we will require less demolition, less maintenance and less material in the long run."
___
The Associated Press Health and Science Department receives support from the Howard Hughes Medical Institute's Science and Educational Media Group. The AP is solely responsible for all content.

Read the original article on Business Insider



Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Вебкам-студия MONTANA в Санкт-Петербурге

АНДРЕЙ БЕЛОУСОВ И "СВЯТОЙ ЛЕНИН" ОТКЛЮЧАЮТ НАСТОЯЩИХ ПИРАТОВ?!

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Более 12 тысяч жителей Москвы и Московской области получают повышенную пенсию за работу в сельском хозяйстве

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие


В Татарстане прошла встреча 125 дилеров нижнекамского шинного производителя

Продолжая добрые традиции: отель Yalta Intourist подарил праздник воспитанникам подшефного центра

11 страшно ядовитых растений, о которых необходимо знать каждому

Неделя восточной культуры "Караван Парад" на ВДНХ


Who could England get next in Euro 2024 knockout stage after going through to last-16?

Commentator’s curse strikes immediately as LIV golf hothead Tyrrell Hatton swears live on TV after losing it at the WIND

Rashan Gary Showed No Concern When Asked About Caleb Williams

Meet Slovenia’s gorgeous Wags, from a mummy blogger and influencer to a professional tennis star


Армяне – герои СВО. Группой бойца чеченского спецназа «Ахмат» Давида Петросяна с позывным «Карабах» посажены около 1000 дронов-камикадзе. ВИДЕО

Росгвардейцы приняли участие в акции "Свеча Памяти".

Песочный вечер...

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки


There is an early power up in Elden Ring: Shadow of the Erdtree that basically turns the game into Sekiro, but the description is so vague I didn't realize how good it was until 40 hours later

'Maybe this new Stardew Valley-like game is pretty good' I said to myself after blearily noticing I'd played it until 2 in the morning

Dustborn let me smash fascists and flirt with my situationship on a road trip across America

Model viewer forensics reveal that Elden Ring: Shadow of the Erdtree's Dancing Lion boss is actually two little guys piloting it around


Робота водієм у Таксі 571 (Київ)


Сергей Лёвкин: в Градостроительном комплексе открыли набор на целевое обучение

Как выбрать лучший строительный субподряд

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

Певица Наталья Самойлова презентовала новый клип «Голос природы»




Вебкам-студия MONTANA в Санкт-Петербурге

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: В Московском регионе более 62 тысяч семей распорядились материнским капиталом через банки

Арестованный гендиректор «Уральских заводов» поставлял в МВД иностранные радиостанции вместо российских

Двое мужчин решили позагорать в откровенных плавках на детской площадке в Москве


Двое мужчин решили позагорать в откровенных плавках на детской площадке в Москве

«Лето в Москве»: на улице Адмирала Руднева открылся летний скейт-парк

Жителей Дзержинска обеспечат надежным электроснабжением

Рольворота ворота где купить в Краснодаре?


Дарья Касаткина с уверенной победы стартовала на травяном турнире в Истбурне

Путинцева в Бирмингеме завоевала третий титул WTA в карьере

Анна Калинская впервые вошла в топ‑20 рейтинга WTA

Российские теннисисты подпишут декларацию о нейтралитете для участия в Уимблдоне


На юге появится ещё один выезд на МСД

Итальянский бренд обуви и верхней одежды Geox представил новую линейку сникеров

«Лето в Москве»: на улице Адмирала Руднева открылся летний скейт-парк

В Ярославской области анонсировали запуск карты жителя


Музыкальные новости

Певица Наталья Самойлова презентовала новый клип «Голос природы»

Вечер памяти Юрия Визбора прошел в Центральной библиотеке Кедрина в Мытищах

Юные таланты под эгидой Фонда Спивакова дали концерт в «Михайловском»

Валюты ищут равновесие // Юань и рубль балансируют между торговлей и бюджетом



Певица Наталья Самойлова презентовала новый клип «Голос природы»

Сергей Лёвкин: в Градостроительном комплексе открыли набор на целевое обучение

Филиал № 4 ОСФР по Москве и Московской области информирует: Родители 240,5 тыс. детей в Московской области получают единое пособие

Преимущества карты строек жилых и промышленных объектов в России


В Тульской области завершился Кинофестиваль «Движение по вертикали» памяти Станислава Говорухина

Путин наградил погибших в Дагестане протоиерея Котельникова и охранника Вавилина

Навка: во время болезни Заворотнюк возили по Москве только в парандже

Сергей Лёвкин: в Градостроительном комплексе открыли набор на целевое обучение


Легковой автомобиль загорелся на Калужком шоссе

В Бузулуке возбудили уголовное дело по ДТП с погибшим ребёнком

Напавший на контролера в московском автобусе мужчина осужден на 1,5 года условно

Три грузовика столкнулись на Киевском шоссе


Ушаков: Заявление Путина и Ким Чен Ына указывают на плотную координацию

Президент Конго Сассу-Нгессо прибыл в Москву на переговоры с Путиным

"Хинди Руси бхай бхай": Россия и Индия готовят Западу "большой привет"

Россия получит доступ к военным базам и аэродромам Индии, что создаст угрозу США


Около 1,3 тысячи случаев заражения COVID-19 выявили в столице за неделю

Около 1,3 тыс. случаев коронавируса выявили в Москве за неделю




Стоматолог Татьяна Сумцова: когда стоит задуматься об установке брекетов

МВД: главврача московской клиники осудили за организацию незаконной миграции

Бизнес с зубами: Росздравнадзор одобрил томский материал для коронок

Главный врач клиники "Мегастом", стоматолог Владимир Лосев: в каком возрасте оптимально устанавливать брекеты


Захарова назвала заявление Киева о Крыме как военной цели «калькой с нацистской концепции»

"Начинка — нацизм": Захарова вскрыла истинную суть Киева после слов приспешника Зеленского о Крыме


«Объединяем Россию!». Как столица отметит День молодёжи

Новичок ярославского «Локомотива» сыграет в гала-матче в Москве

Hisense запустила рекламную кампанию «Ставшие легендой»

PIONEER завершил строительство спортивного кластера в жилом квартале LIFE Варшавская


Китай может построить в Минске еще один знаковый объект

«Все решено»: Лукашенко поблагодарил Лаврова за важное для Белоруссии решение

Президент Белоруссии заверил Лаврова в полной поддержке



Собянин: Началось строительство здания картинной галереи Василия Нестеренко

Собянин рассказал о масштабной программе празднования Дня молодежи в Москве

Собянин: Город одобрил гранты для столичных компаний более чем на 1 млрд рублей

Собянин: Уровень безработицы в Москве будет снижен до 1,2 процента к 2030 году


Эксперт Ганьшин: вместе с температурой в Москве растет и количество осадков

Собянин: уровень безработицы в Москве будет снижен до 1,2% к 2030 году

Математики СФТУ разработали методику борьбы с ураганами

Экологи «Россети Центр» и «Россети Центр и Приволжье» показали высокий профессионализм на Всероссийском конкурсе


На юге появится ещё один выезд на МСД

«Лето в Москве»: на улице Адмирала Руднева открылся летний скейт-парк

На столичном фестивале «Времена и эпохи» показали быт эпохи Петра Первого

Итальянский бренд обуви и верхней одежды Geox представил новую линейку сникеров


Архангелогородцев приглашают на субботник в рамках Всероссийской акции «Вода России»

Семейный пикник «Родные - любимые» пройдет в Поморье в третий раз

Архангельская область присоединилась к акции «Единый арктический субботник-2024»

Спортсмены из Архангельской области взяли серебро и бронзу на чемпионате России по пулевой стрельбе


Под Симферополем насмерть сбили женщину, переходившую дорогу перед автобусом

Семья из Симферополя отправилась в колонию за мошенничество

В Симферополе пройдут антитеррористические учения

Агент СБУ засел в МВД Крыма: Источник сообщил о поимке майора-шпиона


Рольворота ворота где купить в Краснодаре?

Итальянский бренд обуви и верхней одежды Geox представил новую линейку сникеров

Ушел из жизни поэт Бахыт Кенжеев

Двое мужчин решили позагорать в откровенных плавках на детской площадке в Москве












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Уимблдон

Даниил Медведев представил форму, в которой выступит на Уимблдоне






Детская зона «ЯРКО» – на Летней Спартакиаде «Газпром-Медиа Холдинга»

Нижний Новгород занял 2-е место в топе древних славянских городов для отдыха

Возвращаем украденное: частные активы в размере 1,3 триллиона рублей ушли в доход государства — генпрокурор Краснов

Итальянский бренд обуви и верхней одежды Geox представил новую линейку сникеров