Nanoröhrchen verleihen antiken Damaszener Schwert ihre Schärfe

Erst 1991 wurden Nanoröhren aus Kohlenstoff entdeckt und gelten als vielversprechender Werkstoff für hochfeste Materialien und neue Computerchips. Doch diese Röhrchen existieren schon viele Jahrhunderte länger. So fanden deutsche Forscher das Nanomaterial in einem Damaszener Schwert aus dem 17. Jahrhundert.

Damaszener Klinge
Damaszener Klinge

Dresden - Die Wissenschaftler berichten über ihren Fund in der Zeitschrift "Nature". Damaszener Klingen sind vor allem wegen ihrer Schärfe, der Verzierungen und ihrer besonderen Stabilität berühmt.

"Vermutlich geht die Qualität des Stahls auf häufiges Probieren zurück, ohne dass die Schmiede von damals wussten, was mit dem Stahl vorgeht", sagt Peter Paufler von der Technischen Universität Dresden. Obwohl der antike Säbel aus dem Berner Historischen Museum schon 1924 genau untersucht wurde, konnten die Nanoröhrchen erst jetzt unter dem Elektronenmikroskop entdeckt werden. Die Kohlenstoffatome jenes Damaszener Säbels sind dabei in Röhren von bis zu 50 Nanometern Länge und 20 Nanometern Durchmesser angeordnet. Da Kohlenstoff-Nanoröhren im 17. Jahrhundert noch unbekannt waren, können sich die Forscher nicht erklären, wie diese Strukturen im Stahl entstanden sind.

Des Rätsels Lösung könnte jedoch in einem aufwändigen Schmiedeverfahren liegen. Viele Male wurde dabei die Klinge bearbeitet, so dass sich der Stahl in zahlreichen hauchdünnen Schichten zusammenlagert. Das genaue Verfahren zur Herstellung von Damaszener Stahl ist nicht überliefert. Inzwischen vermuten die Forscher, dass die Kohlenstoff-Nanostrukturen durch den Zusatz von Holz und Blättern sowie durch die Verwendung bestimmter Eisenerze aus Indien, die als Katalysatoren gewirkt haben, entstanden sein könnten.

Im Schwert fanden Paufler und Kollegen auch Röhren, die mit Zementit gefüllt sind. Das ist eine Verbindung aus Eisen und Kohlenstoff. Mit diesen Erkenntnissen könnten nicht nur die besonderen Eigenschaften der legendären Klingen besser verstanden, sondern auch Schlussfolgerungen für die Entwicklung neuer Stähle gezogen werden.