Dopiero teraz badacze z Japonii rozwikłali tę zagadkę, co może mieć znaczenie nie tylko dla zachowania tradycyjnego rzemiosła, ale również dla rozwoju nowoczesnych technologii. Ich odkrycie rzuca nowe światło na to, jak starożytne metody mogą inspirować współczesną naukę o materiałach.
Sekret złota z Kanazawy rozwiązany
Złoto Kanazawa to materiał wytwarzany techniką entsuke, polegającą na ręcznym pakowaniu i młotkowaniu w temperaturze pokojowej. Ten niezwykle pracochłonny proces wymaga od rzemieślników ogromnej precyzji i cierpliwości. Rozpoczynają od walcowanej blachy złota o grubości 40 mikrometrów, zawierającej 4,90 proc. srebra i 0,66 proc. miedzi, a następnie wykonują około 150 tys. uderzeń młotkiem w 15 cyklach pracy.
Czytaj też: Ze zwykłych metali zrobią złoto. Przełom po setkach lat badań!
Co ciekawe, UNESCO doceniło unikalność tej metody, wpisując w 2020 r. umiejętności rzemieślników z Kanazawy na listę Niematerialnego Dziedzictwa Kulturowego. Ten prestiżowy status podkreśla wartość tradycyjnego rzemiosła, które przez wieki służyło do dekoracji świątyń, kapliczek i historycznych obiektów.
Zespół naukowców z Japan Advanced Institute of Science and Technology pod kierunkiem prof. Yoshifumiego Oshimy, we współpracy z Uniwersytetem w Osace, postanowił dokładnie przeanalizować, co dzieje się z materiałem podczas tradycyjnego procesu. Badanie opublikowane w npj Heritage Science ujawniło niezwykłe zjawiska zachodzące na poziomie krystalicznym.
Okazało się, że podczas intensywnego młotkowania kryształy złota przechodzą specyficzną transformację, wykorzystującą systemy poślizgu {110}–<110>, które normalnie pozostają nieaktywne w tym metalu. To właśnie ta nietypowa aktywacja w temperaturze pokojowej odpowiada za powstanie charakterystycznej tekstury sześciennej, która nadaje złotu z Kanazawy jego wyjątkowy blask i trwałość.
Prof. Yoshifumi Oshima z JAIST wyjaśnia:
Zrozumienie, w jaki sposób ultracienkie folie, takie jak złoto Kanazawa, mogą być wytwarzane metodą pakowania i młotkowania w temperaturze pokojowej, zachowując teksturę {001}, ma zarówno znaczenie naukowe, jak i praktyczne.
Badacze porównali dwa etapy produkcji: folię Zumi o grubości około 1 mikrometra z finalnym produktem – złotem Kanazawa nr 4 o grubości zaledwie 0,1 mikrometra. Podczas gdy pierwsza z nich miała mieszaną strukturę krystaliczną, gotowy płatek charakteryzował się doskonale uporządkowaną teksturą sześcienną {001}. Analiza wykazała również dramatyczny wzrost gęstości dyslokacji z 23 proc. do 61 proc. w trakcie procesu produkcyjnego.
Prof. Yoshifumi Oshima dodaje:
Nasze badanie umożliwia rozwój wysokowydajnych nanomateriałów o unikalnych właściwościach optycznych, mechanicznych i elektronicznych, napędzając innowacje w elektronice użytkowej, urządzeniach elastycznych i zrównoważonych materiałach dekoracyjnych.
Wydaje się, że największą wartością tego odkrycia jest pokazanie, jak tradycyjna wiedza rzemieślnicza może współgrać z nowoczesną nauką. Połączenie wiekowych technik z zaawansowanymi metodami analitycznymi tworzy interesującą przestrzeń do poszukiwań nowych rozwiązań w inżynierii materiałowej.