Chỉ vài chục thanh kiếm như thế được chế tác từ kim loại với độ tinh xảo và sắc bén làm ngay cả các nhà khoa học hiện đại cũng phải kinh ngạc. Chúng được tìm thấy khắp châu Âu cùng với một số mảnh kiếm vỡ. Những thanh kiếm này đều được ghi tên Ulfberht và hai cây thập giá.
Một nghiên cứu mới đã giúp chúng ta tiến gần hơn tới nguồn gốc thanh kiếm và lò rèn mà chúng ra đời. Ban đầu, các nhà khoa học đặt giả thuyết những thanh kiếm có nguồn gốc từ Trung Đông hay châu Á, vốn vào thời bấy giờ có công nghệ rèn kiếm đi trước châu Âu, nhưng nghiên cứu mới cho thấy các thanh kiếm có thể có nguồn gốc ở Trung Âu.
 |
Thanh kiếm Ulfberht huyền thoại của người Viking. Ảnh: Martin Kraft/Wiki Commons.
Vào giai đoạn những thanh kiếm Ulfberht ra lò (khoảng năm 800-1000), những thanh kiếm với chất liệu và chất lượng tương tự làm từ thép Damascus cũng đang được sản xuất ở Trung Đông. Cả thép Damascus và thép dùng để rèn kiếm Ulfbehrt đều có hàm lượng carbon rất cao.
Hàm lượng carbon quyết định chất liệu một thanh kiếm. Trong quá trình rèn kiếm, việc kiểm soát điều này là cực kỳ quan trọng. Nếu không kiểm soát được, thanh kiếm sẽ trở nên quá mềm hoặc quá giòn. Kiểm soát được, carbon sẽ làm thanh kiếm mạnh mẽ hơn rất nhiều.
Kiếm Ulfberht có hàm lượng carbon cao gấp 3 lần so với những thanh kiếm cùng thời, khiến nó mạnh mẽ hơn rất nhiều, nhưng cũng mềm dẻo và nhẹ hơn. Thanh kiếm Ulfberht còn có đặc điểm gần như không bị gỉ sét.
Trước khi thanh kiếm Ulfberht được tìm thấy, các nhà khoa học cho rằng con người chỉ đạt tới trình độ kim loại như thế ở thời cách mạng công nghiệp. Quặng sắt phải được nung tới 3.000 độ F (1.648 độ C) để đạt tới mức độ tương tự như kiếm Ulfberht, được rèn trước thời đại 800 năm.
Với nỗ lực và sự chính xác tuyệt vời, thợ rèn hiện đại Richard Furrer ở bang Wisconsin, Mỹ, từng rèn được một thanh kiếm với chất lượng của Ulfberht bằng những phương pháp và kỹ thuật thời Trung cổ. Ông nói đó là điều tuyệt vời nhất ông từng làm.
 |
Rặng núi Taunus ở Đức, nơi được cho là có nguyên liệu tạo nên thanh kiếm Ulfberht huyền thoại. Ảnh: Chris Kuem/Wiki Commons.
Với những thanh kiếm làm bằng thép Damascus ở Trung Đông, chúng ra đời còn lâu hơn nữa, vào khoảng năm 300 trước Công nguyên, nhưng kỹ thuật này lại thất truyền ở khu vực vào giữa thế kỷ 18.
Nhiều công nghệ tương đương với công nghệ luyện kim hiện đại đã được thực hiện để cho ra lò các thanh gươm Damascus, như việc bổ sung các hóa chất vào quá trình rèn kiếm để tạo ra những phản ứng hóa học ở mức độ phân tử, theo chuyên gia khảo cổ học K. Kris Hirst.
Hirst dẫn lại một nghiên cứu do Peter Paufler ở Đại học Dresden, Đức, đứng đầu đăng tải trên tạp chí Nature năm 2006. Paufler và nhóm của ông đã tiến hành thực nghiệm với các hóa chất sẵn có ở khu vực Trung Đông thời hiện đại và tạo ra phản ứng cần thiết.
"Kim loại phát triển một cấu trúc vi phân “carbon nanotube” (CNTs), phủ lên bề mặt thanh kiếm một lớp carbon cứng gần bằng kim cương, giúp thanh gươm trở nên cực kỳ sắc bén và không thể gỉ sét", Hirst giải thích.
Những nguyên liệu đã được cho vào trong quá trình rèn gươm Damascus là vỏ cây đậu hoa vàng, cây bông tai, chất vanadi, crom, mangan, cobalt, nickel và một số hóa chất hiếm khác. “Có lẽ từ giữa thế kỷ 18, các hóa chất để luyện kiếm khó tìm hơn, cạn kiệt hoặc bị biến dạng, khiến kỹ thuật luyện kiếm thất truyền”, Hirst giải thích.
Nhưng thanh kiếm Ulfberht không liên quan gì tới gươm Damascus, theo một nghiên cứu mới đây. Robert Lehmann, một nhà hóa học ở Viện nghiên cứu hóa học vô cơ thuộc Đại học Hannover, Đức, viết trên tạp chí Sued Deutsche hồi tháng 10 rằng các nguyên liệu làm nên Ulfberht “chắc chắn không đến từ phương Đông”.
Ông đã nghiên cứu các thanh kiếm Ulfberht từ năm 2012 sau khi chúng được khai quật lên từ một khu khảo cổ ở gần sông Weser chảy qua vùng Hạ Saxony ở Tây Bắc nước Đức. Lưỡi gươm có hàm lượng mangan rất cao, điều khiến Lehmann tin nó không có nguồn gốc từ phương Đông.
Thanh chắn của gươm được làm từ thép với hàm lượng arsenic cao, cho thấy thanh gươm có nguồn gốc châu Âu. Phần quả táo chuôi gươm được phủ một lớp hợp kim chì-thiếc.
Lehmann nghiên cứu các bản đồ phân bố những đồng vị chì ở nước Đức và xác định phần quả táo chuôi kiếm làm từ một loại chì được tìm thấy nhiều ở vùng Taunus, phía bắc Frankfurt, Đức.
Điều này cho thấy Ulfberht thực sự là một thanh gươm có nguồn gốc hoàn toàn châu Âu.
