中世の十字軍たちが憧れた「折れないサラセンの剣」――ダマスカス剣は、強靭でありながらしなやかで、決して折れることがありませんでした。ドイツの研究によると、1200年頃の東方の鍛冶師たちは、自らが知らないままナノテクノロジーを駆使して武器を強化していたことが明らかになっています。
西洋を魅了した伝説の剣
エルサレムを目指した十字軍の兵士たちは、「異教徒」たちの剣が西洋の剣よりもはるかに強く、しなやかであることに驚かされました。ダマスカス剣が岩や敵の盾にぶつかっても折れなかったことは、ヨーロッパで神話的な存在として語られるようになりました。各地の鍛冶師たちがその製法の再現を試みましたが、ことごとく失敗に終わりました。
そして現代、ドイツの研究によって、この鋼の特異な性質の正体がナノテクノロジーにあったことが判明したのです。鉄に含まれる炭素の不純物が、鍛造の過程でナノチューブへと変換されていました。まさに「先取りされたナノテクノロジー」と言えるでしょう。
奇跡の鉱石「ウーツ」
東方の鍛冶師たちが意図せずナノテクノロジーを使っていたのは、歴史上珍しいことではありません。ステンドグラスの窓が放つ黄金色の輝きも、ナノ粒子の初期の応用例であることがわかっています。
当時の人々は、伝説の鋼の謎をもっと身近なところに求めていました。本物のダマスカス鋼はすべて、インドの同じ鉱山から産出されていたのです。この鉱山の鉱石は「ウーツ（wootz）」と呼ばれています。
あらゆる鋼は鉄と炭素の合金です。ここで重要になるのが炭素の含有量です。炭素が1〜2%含まれると非常に硬い材料になりますが、同時に「脆さ」も増します。鋳鉄はその典型で、とても強い反面しなやかさに欠けるため、強い力が加わると曲がらずに折れてしまいます。これでは剣には向きません。通常、剣に使われる鋼の炭素含有量は1%未満です。ところがウーツ鉄の炭素含有量は1.5%。明らかに多すぎます。では、なぜこの剣はしなやかだったのでしょうか？
ドレスデン大学が解いた謎
ドイツ・ドレスデン大学の研究チームは、ダマスカス剣のごく小さな断片を強酸に溶かして成分を分析し、このパラドックスを解き明かしました。ウーツの炭素は主に炭化鉄という、非常に硬いが脆い物質で構成されていたのです。また、鉄の中にはバナジウム、クロム、マグネシウム、コバルト、ニッケルといった希少金属の痕跡も含まれていました。
さらに電子顕微鏡で材料内部の構造を観察すると、ナノスケールまで整然と秩序立っていることが判明しました。長さ半ナノメートルの微小なナノチューブが、炭化鉄のコアを保護していたのです。しなやかなナノチューブと硬い炭化鉄の組み合わせこそが、剣の強靭さの秘密だったと考えられます。
不純物が生んだ奇跡
ナノチューブがどのように形成されたのか、研究者たちにも確かなことは分かっていません。現在の作り方とは異なり、おそらく鍛造の過程で生じたものと思われます。鍛造では、鋼を何度も極限まで高温に熱しては急冷します。鋼が高温で柔らかくなった状態で、鍛冶師は鋼を「折り返し」ては打ち延ばしました。これにより金属内部に層が形成され、鋼はより硬くなります。この手法自体は特別なものではありません。
ところが、ウーツに含まれる不純物が鉄から押し出されて中間層に集まり、独自の反応を起こしたと考えられています。微量元素が触媒となってナノチューブの形成を促し、それがさらに炭化鉄ナノワイヤの生成を助けたのです。剣が完成すると、これらの層は鋼の表面に縞模様として残りました。この縞模様は品質の証とも見なされていました。
失われた伝説の技術
ダマスカス剣は1200年頃からインドで作られ、シリアのダマスカスを経由して西方へ交易されました。これが名前の由来です。一方、世界の反対側でも超強力で超鋭利な剣が求められており、そこでも伝説的な力が語られてきました。侍たちの日本刀にも、ダマスカス鋼に似た特徴的な刃文が現れています。
しかし残念ながら、インドの鉱山は1800年頃に枯渇してしまいました。今ではダマスカス鋼の包丁を特注することはできず、博物館でその美しい剣を眺めることしかできません。
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