Un particolare composto di ossido di ferro in antichi manufatti cinesi

Come hanno fatto i cinesi della dinastia Song (640-1279) a rivestire alcune ciotole con un rivestimento di ossido di ferro estremamte raro e molto difficile da ottenere pur con l’uso di tecniche moderne?

Le ciotole di cui parliamo sono le Ciotole di Jian, cioà delle tazze da tè per uso domestico. In generale le ciotole sono di ceramica, uniformemente modellate, e di solito smaltate appunto con smalto bluastro, nero e marrone. Niente di più comune. Ma queste ciotole hanno suscitato l’interesse dei ricercatori, poichè hanno una superficie iridescente che produce giochi di luce multicolori.

Per questo motivo questo strano rivestimento è stato oggetto di studio, che ha portato alla scoperta che questi manufatti sono molto più sofisticati di quanto si possa immaginare.

Ad occuparsi dello studio un gruppo di studiosi coordinato da Catherine Dejoie del Lawrence Berkeley National Lab, California, che è partito dall’analisi della microstruttura atomica e della composizione chimica del rivestimento esterno della ceramica, giungendo alla conclusione che si tratta di un tipo di ossido di ferro estremamente raro e difficile da ottenere anche con le attrezzature tecnologiche oggi a disposizione.

Dietro questo rivestimento c’è una particolare tecnica di lavorazione: infatti le ciotole venivano realizzate con un’argilla ricca di ferro e rivestite con una miscela di argilla, calcare e cenere di legno. Poi erano cotte a temperature estremamente elevate, causando l’indurimento dell’argilla e lo scioglimento del ferro all’interno.

Vediamo di spiegare meglio questo fenomeno: la dilatazione dell’ossigeno all’interno dell’argilla, provocato dall’intenso calore, provocava la fuoriuscita degli ioni di ferro fuso, ricoprendo così l’intera superficie della ciotola. Una volta raffreddata, la glassa attorno alla ciotola si cristallizzava nel caratteristico ossido di ferro, denominato “epsilon”.

Tale ossido di ferro ha delle particolari qualit: una magnetizzazione persistente, elevata resistenza alla corrosione ed è completamente atossico. Ciononostante è di gran lunga difficile da ottenere con le attrezzature moderne. La Dejoie ha le idee chiare sugli step della ricerca: “Il prossimo passo sarà capire come sia possibile riprodurre la qualità dell’ossido di ferro delle ciotole Jian con le tecniche moderne”.

E continua dicendo: “Quello che è sorprendente è che si sono riscontrate condizioni di sintesi perfette per l’ossido di ferro epsilon in manufatti prodotti 1000 anni fa”. Il fatto è che questo particolarissimo tipo di ossido, è stato pienamente concepito solo negli ultimi dieci anni. Sembra ssurdo che nonostante tutte le nostre moderne tecnologie i ricercatori non sono mai stati in grado di produrlo in laboratorio nella sua forma più pura. Con le moderne tecniche si è riusciti solo a creare piccoli cristalli contaminati con ematite.

Se il team sarà in grado di riprodurre la tecnica usata dagli antichi cinesi all’incirca mille anni fa saremo in grado di utilizzare questo ossido di ferro per una migliore archiviazione permanente di dati nei dispositivi elettronici, e questo per le sue caratteristiche: la magnetizzazione persistente, la sua persistenza e atossicità.

Attualmente, le collezioni Jian possono essere osservate in musei come le gallerie Smithsonian Freer e Sackler, Washington, e anche al Metropolitan Museum of Art di New York. In passato, le ciotole furono molto apprezzate anche in Giappone, dove venivano utilizzate nelle cerimonie del tè e conosciute con il nome Yohen Tenmoku.

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