Pedang Damaskus, pedang terhebat

Sejak dulu saya suka melihat filmfilm perang kolosal. Salah satu film seperti itu, selain Lord of the Ring series, adalah The Last Samurai. Dan kini saya sungguh ingin menyaksikan sebuah film yang mempertemukan dua pendekar dari timur tengah  dengan pendekar dari Jepang (Samurai). Sebabnya saya ingin menonton dua pedang hebat bertemu di medan film…dan ingin mengatahui dalam film itu pedang manakah yang paling hebat. Apakah pedangnya para Samurai yang bernama Katana atau pedang para pejuang Islam yang dalam literatur sains kekinian disebut sebagai Damascus sword.  Di dunia nyata ini saya bisa menemukan komentar dari ahli pedang damaskus yang tulisannya dimuat di majalah Scientific American (SA) berikut:

And those with Damascus sword- which westerners first encountered during the Crusades against the Muslim nation-had what some consider to be the  best sword of all –John D Verhoeven, SA Vol.284, Jan 2001

Dan konon ceritanya, pedang damaskus mampu membelah kain sutera menjadi dua bagian di udara. Anda bisa banyangkan setajam apakah pedang ini. Dan jangan bayangkan lebih lanjut jika pedang ini mengenai leher.
By the way, bicara soal pedang. Apakah karakter yang dibutuhkan oleh sebuah pedang? Pedang harus punya dua karakter utama pertama adalah tajam, dan kedua adalah tangguh. Tajam tentunya cukup jelas; harus dapat memotong sasaran menjadi bagian yang sempurna. Dan tangguh adalah kemampuan untuk menyerap energi sebesar mungkin tanpa harus patah, tangguh lawannya adalah getas atau brittle (mudah patah/pecah). Tangguh ini adalah mirip seperti sifat palu yang digunakan untuk membelah batu. Tidak seperti sifat bodi kendaraan balap F1 yang ketika tabrakan hancur berkeping-keping. Tentunya, adalah sangat menghawatikan, kalau misalnya pedang harus patah di tengah medan perang ketika melawan pedang musuh.
Menjadi masalah kemudian dua karakter diatas tajam  dan tangguh adalah suatu karakter yang saling berkebalikan. Tajam cenderung getas dan tangguh cenderung tidak tajam. Atau dengan kata lain ketika seorang menaikkan ketajaman (catatan: tajam hampir sama dengan keras), ketangguhan cenderung turun dan begitu sebaliknya. Sehingga tantanganya adalah mengkombinasikan dua karakter itu menjadi satu seutuhnya; tangguh sekaligus tajam.

Untuk mendapatkan sifat itu pembuat pedang (empu/smith) sering menggunakan teknik tempa dengan menggabungkan dua baja yang mempunya sifat tangguh dan sifat tajam/keras. Caranya dengan menaruh baja keras di bagian luar (sisi tajam) dan baja tangguh pada bagian dalam pedang kemudian menempanya berulang kali. Sehingga dua baja dengan karakter beda itu menjadi satu dalam pedang. Cara ini sering juga disebut dengan pattern welding. Katana dari Jepang dan juga Keris dari Indonesia dibuat dengan metode ini. Tapi tidak dengan pedang damaskus.
Itulah yang kemudian mejadi unik, sebab sampai sekarang metode exact pembuatan pedang ini more or less masih misterius. Meski ada beberapa ahli yang mengklaim telah berhasil membuat pedang tiruannya, namun ada juga beberapa ahli yang masih meragukannya. Sebab ternyata berdasarkan observasi dengan alat yang modern dan canggih. Jika dilihat jauh lebih dalam lagi ke struktur pedang damaskus, terdapat sesuatu struktur yang canggih yaitu struktur carbon nanotube  (ditemukan baru pada tahun 1991). Ahli diatas, yang mengklaim telah berhasil membuat pedang damaskus tiruan belum membuktikan bahwa dalam struktur lebih dalam ia juga menemukan struktur yang sama- carbon nanotubes tadi.

Struktur nanotube, Diambil dari Wikipedia

Tapi apa itu nanotubes? Dilihat dari asal katanya nano yang adalah ukuran, yaitu  1 nanometer sama dengan 1 per satu milyar meter. Anda bisa membayangkan betapa sungguh sangat kecil itu. Tube adalah suatu bentuk seperti pipa, lihat gambar di atas  (dalam dunia engineering istilah  tube tidak sama dengan pipa). Carbon nanotubes adalah struktur lain dari atom karbon yang sama dengan atom karbon pada grafit yang sering kita temui sebagai bahan ujung pensil. Dan sama juga dengan atom karbon pada diamond. Dengan kata lain perbedaaannya hanya ada pada struktur kristalnya.
Lalu apa hubungangannya dengan ketangguhan dan ketajaman pedang? Carbon nanotube mempunyai karakter yang luar biasa, kekuatannya 20-30 kali kekuatan baja paling kuat, demikian juga dengan kekerasannya. Jadi jika misalnya seutas kawat dengan diameter sekian milimeter mampu menahan sepenuhnya tubuh satu orang unuk menggantungkan diri dari sebuah helikopter, maka hanya dibutuhnya kawat nanotubes dengan luas penampang 1/20 dari luas penampang baja tadi. Put another way, dengan luas penampang yang sama, kawat carbon nanotube dapat menahan kurang lebih 20 kali  beban yang mampu ditahan kawat baja tadi.

Baja pada umumnya mempunyai  fasa dominan yang disebut ferit yang sifatnya lunak. Namun pada baja pedang damaskus, terdapat struktur (fasa) carbon nanotubes yang sangat kuat. Stuktur carbon nanotube  tadi terdistribusi tertentu di dalam ferit, sedemikian hingga menghasilkan kombinasi sifat akhir yang sangat luar biasa. Itulah pedang yang ditakuti para ksatria Eropa beratus-ratus tahun.
Dan sampai saat ini belum ada scientists yang bisa menemukan bagaimana cara membuat carbon nanotubes dalam struktur mikro baja. Termasuk bagaimana membuat pedang damaskus dengan struktur yang sama seperti aslinya.  Pelajaran penting dan mencengangkan lainnya adalah, dengan pengalaman ternyata suatu masyarakat bisa menciptakan sesuatu karya yang elegan, bahkan bisa dibilang melebihi sejarah pengetahuan itu sendiri. Luar biasa!
Salam
w…
Gambar pedang Damaskus  dari Majalah Muse
Bacaan lebih lanjut,
http://www.tms.org/pubs/journals/JOM/9809/Verhoeven-9809.html
http://www.nature.com/nature/journal/v444/n7117/abs/444286a.html
Nanowires in ancient Damascus steel, Journal of Alloys and Compounds, doi:10.1016/j.jallcom.2003.10.005