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I popoli mesoamericani sono noti per essere stati i primi a lavorare la linfa dell’ albero della gomma locale (Castilla elastica) quasi 2.000 anni prima di Cristo. La linfa di quest’albero è un mix di acqua, impurità organiche e polimeri di isoprene, ed è un colloide dal colore biancastro, appiccicoso, che sgorga naturalmente da incisioni praticate sulla corteccia dell’albero.
Il lattice dell’ albero della gomma, una volta rappreso, crea un materiale elastico e impermeabile, dall’aspetto simile alla gomma dei nostri tempi. Le sue proprietà, tuttavia, non sono paragonabili alla gomma moderna: è appiccicoso e difficile da lavorare agevolmente, si deforma con facilità se esposto al calore e tende a diventare fragile al freddo; un mix di caratteristiche che rende la gomma naturale un buon sigillante, ma nulla di più.
Per applicazioni pratiche e frequenti, tuttavia, i popoli precolombiani avevano bisogno di gomma resistente, elastica e che non perdesse le sue proprietà distintive con il cambio della temperatura: come fare senza la conoscenza del processo di vulcanizzazione, inventato a millenni di distanza?
Trattamento chimico della gomma precolombiana
Una ricerca condotta dal MIT sembra indicare che non solo le civiltà precolombiane fossero a conoscenza di metodi per lavorare la linfa estratta dagli alberi della gomma locali, ma che avessero addirittura perfezionato un trattamento chimico in grado di amplificare le proprietà della gomma naturale in base al suo impiego finale.
Per esempio, per fabbricare suole per sandali gli abili artigiani maya realizzavano una gomma resistente e tenace, priva di una grande elasticità. Per costruire palle di gomma utilizzate nei giochi tradizionali e religiosi, invece, trattavano la gomma in modo tale da ottenere una sostanza estremamente elastica e massimizzare il rimbalzo delle palle. Per la fabbricazione di elastici e adesivi utilizzati negli ornamenti e per la fabbricazione di armi, producevano gomma ottimizzata per la resistenza e l’aderenza.
Tutto ciò era possibile intervenendo sui due ingredienti principali impiegati nella fabbricazione della gomma: il lattice estratto dall’ albero della gomma e il succo dei viticci di Ipomea locali, come sostengono Dorothy Hosler e Michael Tarkanian del Dipartimento di Scienze ed Ingegneria dei Materiali del MIT. Grazie all’analisi di diversi artefatti in gomma vecchi di secoli, è stato possibile stabilire che le civiltà precolombiane potessero intervenire sulle proprietà chimiche della gomma.
Gli Aztechi, gli Olmechi e i Maya, ben prima che Charles Goodyear inventasse la vulcanizzazione, si rivelarono abili fabbricatori di gomma, materiale che utilizzavano per realizzare una vasta gamma di utensili e ornamenti, oltre che le palle impiegate durante i giochi cerimoniali.
Alcune di queste palle sono state ritrovate durante scavi archeologici in Centro-America e in Messico, le più antiche risalenti a circa 1600 anni prima di Cristo. “Erano davvero spettacolari, davvero enormi” dice Hosler riferendosi alle palle di gomma mesoamericane, che andavano dal diametro di pochi centimetri fino alle dimensioni di una palla da calcio.
Come si alteravano le proprietà della gomma naturale
Fino ad oggi, nessuno era riuscito a dimostrare che fosse possibile manipolare le proprietà della gomma precolombiana intervenendo sugli elementi fondamentali della ricetta per fabbricarla. Al contrario delle palle di gomma, l’esistenza di sandali con suole di gomma (e della gomma dalle caratteristiche necessarie per fabbricarli) non è mai stata dimostrata prima d’ora, anche se queste calzature vengono descritte nei diari dei conquistadores spagnoli e dei missionari.
La gomma mesoamericana sopravvissuta fino ad oggi è così degradata e secca che è estremamente difficile stabilire quali siano state le sue proprietà meccaniche. Per poter capire di più sulla gomma precolombiana, Tarkanian e Hosler hanno messo in piedi un laboratorio di fabbricazione della gomma secondo gli antichi metodi precolombiani: utilizzando diverse proporzioni di lattice e di succo di Ipomea, sono stati in grado di creare campioni con differenti proprietà meccaniche, e di misurare la loro elasticità, resistenza e forza.
Una combinazione di 50% di lattice e 50% di succo di Ipomea, ad esempio, produce la massima elasticità, perfetta per le palle di gomma. Per fabbricare adesivi o per congiungere materiali di diversa natura, come ceramiche o legno, le proporzioni devono essere differenti, con una maggiore quantità di lattice rispetto al succo di Ipomea. Per le suole dei sandali, applicazione in cui la resistenza è la proprietà primaria, il rapporto Ipomea-lattice si fa di 3 a 1.
I mesoamericani ebbero molto tempo, più di 2.000 anni, per perfezionare queste tecniche attraverso prove ed errori. Quando arrivarono gli Spagnoli, “c’era una grossa industria della gomma” spiega Tarkanian, industria che produceva 16.000 palle ogni anno ed un grande numero di statue di gomma, sandali, elastici e altri prodotti di uso comune.
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Maestri nei polimeri della gomma
Come se non bastasse, pare che il trattamento chimico non si limitasse alla sola gomma: Hosler ha studiato altri artefatti mesoamericani, giungendo alla conclusione che, molto probabilmente, il trattamento chimico fosse utilizzato anche nella metallurgia per intervenire sulle proprietà meccaniche dei metalli.
“Ci sono altre aree di produzione in cui le culture preispaniche combinavano diversi materiali per ottenere prodotti perfezionati.” afferma Frances Berdan, professore di antropologia della California State University. “La ricerca di Tarkanian e Hosler sull’antica gomma precolombiana dovrebbe avere l’effetto di rivolgere la nostra attenzione sulle metodologie utilizzate da queste culture, e riconoscere che svilupparono risposte sofisticate ai loro problemi quotidiani”.
John McCloy, ricercatore del Pacific Northwest National Laboratory, sostiene che “Tarkanian e Hosler hanno portato le prove che gli antichi mesoamericani furono i primi scienziati dei polimeri, avendo un controllo sostanziale sulle proprietà meccaniche della gomma per diverse applicazioni”.
“Quello che rimane da fare” continua McCloy, “è trovare prove archeologiche di sandali nell’antica America Centrale, e studiare i metodi di produzione della gomma mesoamericana utilizzata come adesivo e come calzatura. Sarebbe inoltre interessante fare analisi chimiche sulle palle di gomma, sugli adesivi e sui sandali (se dovessero essere trovati) per vedere se la quantità di additivi a base di Ipomea confermano lo studio in laboratorio sulle proprietà meccaniche”.) quasi 2000 anni prima di Cristo.
Per saperne di più: Mesoamerican people perfected details of rubber processing more than 3,000 years ago: study
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