El estaño proviene del mineral casiterita. Crédito:Shutterstock / PYP
Mencione el estaño y la mayoría de la gente pensaría en la típica lata, se utiliza para conservar los alimentos que almacena en sus alacenas. El estaño se usa aquí para ayudar a proteger la lata contra la corrosión (aunque no todas las latas contienen estaño en la actualidad).
Pero mientras que el uso del estaño en enlatado solo se remonta a principios del siglo XIX, la mezcla de estaño con otros elementos se remonta a muchos siglos atrás.
El estaño, símbolo químico Sn con un número atómico 50 en la tabla periódica, es suave y de color plateado, con un punto de fusión de solo 232 ℃. A primera vista, no parece ser una perspectiva prometedora para hacer nada.
De alguna manera, los humanos descubrieron que agregar cantidades controladas de estaño al cobre producía un espléndido, aleación de color amarillo dorado que llamamos bronce.
Me interesé por primera vez en el bronce durante mi proyecto de investigación de último año de pregrado en 1978. Ese interés continúa en la actualidad:estoy trabajando con colegas en Tailandia para realizar ingeniería inversa en las tecnologías utilizadas para hacer los antiguos brazaletes de bronce tailandeses.
Bronce temprano
Los primeros bronces de estaño conocidos parecen haber aparecido en la región del Cáucaso de Eurasia entre el 5800 y el 4600 a. C. Que estos escasos ejemplos tempranos de bronce de estaño pueden haber sido hechos accidentalmente a partir de minerales bastante raros que naturalmente contenían cobre y estaño simultáneamente.
La lata en las latas ayuda a protegerlas de la corrosión. Crédito:Flickr / Ejército de Salvación de EE. UU. Oeste, CC BY
Existe abundante evidencia de que alrededor del 3000 a. C., se fabricaban bronces de estaño en el Egeo y Oriente Medio (Turquía, Siria, Irak, Irán) mediante la aleación deliberada de estaño y cobre, obteniéndose los minerales de fuentes separadas.
Claramente, tuvo que ocurrir una serie de eventos algo improbables antes de que esto pudiera ser la norma.
Se debería haber hecho una fusión accidental a partir de minerales adecuados que contienen óxidos de estaño y cobre. Debería reconocerse que el metal resultante tiene propiedades deseables, como dureza, color y dureza, de tal manera que pudieran producirse armas u ornamentos superiores.
Los artesanos habrían tenido que estar lo suficientemente organizados para poder averiguar cómo repetir este proceso de fundición para crear artefactos como espadas, cabezas de hacha, cuencos y brazaletes.
Luego tuvieron que establecerse redes comerciales para traer el estaño comparativamente raro de lugares lejanos, como Afganistán o Cornualles en el suroeste de Gran Bretaña, a cualquier fundición. La artesanía metalúrgica tendría que transmitirse a otros practicantes, probablemente por medios orales.
La propagación del bronce
El truco de agregar deliberadamente estaño al cobre se extendió por todo el Viejo Mundo, llegando a Europa occidental alrededor del 2800 a. C., Egipto hacia el 2200 a. C. la populosa llanura del norte de China hacia el 2200 a. C. La provincia china de Yunnan alrededor del 1400 a. C., Tailandia alrededor del 1100 a. C., y el sur de la India en el año 1000 a. C. (si no uno o dos siglos antes).
Este hacha de bronce de 4000 años con un bajo contenido de estaño se encontró en Suecia. Crédito:Flickr / Museo de Historia de Suecia, CC BY
Esto ha llevado a una discusión sólida entre los arqueometalúrgicos sobre si el conocimiento especial de los atributos útiles del estaño se extendió desde un solo lugar de fundación en el Medio Oriente, o si había sido desarrollado de forma independiente en repetidas ocasiones por artesanos indígenas.
En el caso de Tailandia y Camboya, Se han planteado argumentos para varios escenarios:que la tecnología se desarrolló de forma independiente, que fue traído al sur desde China (o tal vez al revés, exportado desde el noreste de Tailandia a China), o que fue importado de Bengala.
Con China, algunos eruditos locales han favorecido el punto de vista del descubrimiento local independiente de bronce de estaño, aunque el balance de la evidencia sugiere que el conocimiento fue transmitido por visitantes a caballo de Asia Occidental.
Bronce africano
El estaño también se extraía en tiempos precoloniales en el sur de África, y algunos artefactos de bronce, como piezas de láminas de metal o lingotes, se han recuperado en antiguos sitios de trabajo de metales.
La evidencia disponible para esta región sugiere la tecnología para producir y trabajar hierro, el cobre y el bronce aparecieron contemporáneamente en lugares del África subsahariana, comenzando alrededor del 500 a. C. en el norte y llegando a Sudáfrica en aproximadamente el 300 d. C.
¿Cómo llegó el conocimiento metalúrgico al sur de África? ¿Fue un descubrimiento indígena de los bantú de África Oriental que luego se llevó con ellos en sus migraciones, o fue la habilidad transmitida hacia el sur desde el Medio Oriente, y si es así, ¿quién y cómo?
Un antiguo brazalete de bronce tailandés de un sitio en Sa Kweo en el este de Tailandia. Crédito:Dr. Supitcha Supansomboon y profesor asociado Seriwat Saminpanya, Autor proporcionado
Como en el caso de Asia, La interpretación de estos temas puede estar influida por las sensibilidades políticas modernas. La cuestión de la fuente de las habilidades metalúrgicas que produjeron los hermosos adornos de cobre y oro de la antigua ciudad de Mapungubwe en Sudáfrica, por ejemplo, aún no se ha resuelto.
Bronce en las Américas
Las antiguas culturas de las Américas también desarrollaron habilidades sofisticadas para procesar metales preciosos, cobre y estaño.
Pudieron fabricar artefactos de bronce como anillos, colgantes adornos corporales, pinzas ornamentales, petos de chapa, discos grandes, escudos ornamentales y especialmente campanas, por casting, aunque solo desde aproximadamente 1000 EC en América del Sur y luego poco después en el oeste de México.
En el caso de Mesoamérica, Se creía que los comerciantes marítimos habían llevado el conocimiento del bronce al norte desde Perú y Ecuador hasta México.
Claramente, el mundo antiguo, tanto viejos como nuevos, estaba bien conectado por largas rutas comerciales a lo largo de las cuales fluían las ideas (y en muchos casos el estaño).
La presencia de agujas de martensita en microsecciones tomadas a través de artefactos de bronce con alto contenido de estaño es una señal segura de que se han apagado en agua por el calor rojo. Crédito:Michael Cortie, Autor proporcionado
La mezcla de estaño
La transmisión de la tecnología también se puede seguir prestando atención a aspectos específicos de la metalurgia física involucrada.
Cuando se añade al cobre más de un 15% en masa de estaño, la aleación resultante se vuelve bastante frágil en su forma fundida, incluso si todavía tiene un color amarillo dorado maravillosamente cálido.
Alguien, algun lado, hizo el notable descubrimiento de que si tal fundición se apaga rápidamente del calor rojo en agua (o mejor, salmuera), se vuelve más suave y relativamente más dúctil y manejable.
El tratamiento térmico de enfriamiento deja una microestructura en forma de aguja muy característica (conocida como martensita) en el artefacto que puede detectarse con un microscopio. Esto le dice a un arqueólogo que la pieza ha sido fabricada mediante un proceso comparativamente complejo, en lugar de simplemente emitir.
Cuando el contenido de estaño es inferior al 15%, no se forma martensita y no ocurre nada extraordinario en el enfriamiento.
El resultado obtenido cuando se trata con calor un bronce con alto contenido de estaño es contradictorio porque, cuando el hierro se trata de esta manera, se vuelve duro y quebradizo. El truco para hacer que el bronce sea resistente es tan específico que lo más probable es que este conocimiento se haya transmitido de persona a persona.
Otro bronce antiguo de Tailandia (la medida está en centímetros). Crédito:Dr. Supitcha Supansomboon y profesor asociado Seriwat Saminpanya, Autor proporcionado
Su transferencia a través del Viejo Mundo habría requerido que personas con conocimientos viajasen distancias significativas hacia climas extranjeros. La aparición de estos artefactos en lugares remotos de Eurasia y África es otro signo de la globalización antigua.
Un elemento extra
Hay un truco más que aparece en los bronces antiguos, aunque éste podría haber sido descubierto de forma independiente en más de un lugar.
En algún momento de la Edad del Bronce Final o de la Edad del Hierro Temprana (alrededor del 500 a. C.), los artesanos comenzaron a agregar plomo a sus piezas de bronce de estaño. Esto le da al metal fundido una fluidez adicional, permitiendo que fluya en los detalles finos en un molde para que se puedan hacer fundiciones con detalles finos y figuras en relieve.
Como elemento el plomo no es tan brillante ni atractivo como el estaño; es mucho más denso y se encuentra en minerales muy diferentes como la galena (sulfuro de plomo). Los primeros bronces fundidos conocidos con adiciones controladas significativas de plomo parecen ser de China (500 a. C. a 200 d. C.). Una vez más, fue claramente una innovación deliberada, y una vez más se extendió rápidamente por toda Eurasia.
A medida que se excavan más sitios como los del este de Tailandia, y a medida que aumenta la base de datos de composiciones de aleaciones y fechas, será posible arrojar más luz sobre las antiguas rutas comerciales, migración y transferencia de tecnología.
La presencia y el uso de estaño en estos sitios actuará como una especie de ADN metalúrgico, un indicador de los intercambios culturales y humanos ancestrales.
Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.