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Le pilier de fer de Delhi

Ecris par :
Ahriman
Le :
26/06/2018
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Le pilier de fer de Delhi ou pilier de fer de Mehrauli est un vestige archéologique et une curiosité métallurgique se trouvant dans le complexe du Qûtb Minâr dans la banlieue sud de Delhi. Il a la particularité de ne pas rouiller. La résistance à la corrosion est due à une couche uniforme d'hydrogénophosphate de fer cristallin qui le protège des effets du climat humide de Delhi.

Histoire

Le pilier mesure plus de sept mètres, en comptant la partie enterrée et le chapiteau, et pèse plus de six tonnes. Il a été érigé par le râja ChandraGupta II de la dynastie des Gupta qui régna sur l'Inde du Nord du milieu du IIIe siècle à 535. D'après le professeur Balasubramaniam, le pilier se trouvait probablement à Udaygiri ou Vishnupadagri dans le Madhya Pradesh, en Inde centrale, avant de rejoindre son emplacement actuel. Les historiens indiens pensent que, conformément à l'inscription en Brahmi qu'il porte, il était surmonté par un symbole de Vishnou, un chakra probablement, qui fut retiré par les envahisseurs musulmans. Le pilier aurait été ensuite installé à Delhi par Ânand Pâl, le fondateur de la dynastie râjpute des Tomara en 1052.

Il s'agit d'un des rares vestiges antérieurs à l'islamisation du site. Ce site comptait vingt-sept temples hindous ou jaïns d'après une inscription dans la mosquée citée par Mircea Eliade qui la visita lors de son séjour d'étude de trois ans en Inde. Les matériaux furent utilisés par Qûtb ud-Dîn Aibak pour bâtir le Qûtb Minâr et la mosquée Quwwat ul-Islâm. Cependant, Qûtb laissa le pilier en place et fit répartir les bâtiments tout autour. Ainsi, depuis quelque seize siècles, le pilier de fer se dresse à cet emplacement et, malgré les rigueurs du climat local, en particulier les pluies de mousson, il fait preuve d'une remarquable résistance à la corrosion.

On trouve un pilier comparable à Dhâr dans le Madhya Pradesh, ainsi qu'un autre beaucoup moins connu dans le temple de Mookambika à Kollur, dans la zone forestière des Kodachadri Hills, situé dans les Ghâts occidentaux au Karnataka. On peut leur rapprocher aussi les tirants métalliques que les ingénieurs indiens avaient prévus pour assurer la cohérence de l'édifice lorsqu'ils construisirent au milieu du XIIIe siècle l'énorme temple de Sûrya à Konarak, un bâtiment à la limite de leur capacité technique et qui n'est pas parvenu parfaitement conservé jusqu'à nous. Dans le dernier cas, ces objets métalliques subissent des contraintes météorologiques plus importantes que le pilier de Delhi, car ils sont exposés en permanence à l'air marin du golfe du Bengale, sur les bords duquel est construit le temple.

L'analyse scientifique du pilier

L'archéologue britannique Alexander Cunningham, premier directeur de l'Archaeological Survey of India, est aussi le premier à faire analyser le pilier par des métallurgistes qui révèlent, d'après leurs calculs, qu'il est composé d'un fer pur à 99,72 %, une qualité obtenue seulement au XIXe siècle en Occident, mais qui semblait courante dès le Ve siècle en Inde. Cependant, cela ne fournit pas une explication à sa résistance.

La lépidocrocite et la goethite sont les premiers oxyhydroxydes de fer amorphes qui apparaissent lors de l'oxydation du fer. Des taux de corrosion élevés sont initialement observés. Ensuite, une réaction chimique essentielle intervient: scories et oxydes de fer non réduits (particules de seconde phase) dans la microstructure du fer altèrent les caractéristiques de polarisation et enrichissent l'interface métal-échelle en phosphore, favorisant ainsi indirectement la passivation du fer. Les particules de la deuxième phase agissent comme une cathode, et le métal lui-même sert d'anode, pour une réaction de corrosion mini-galvanique pendant l'exposition de l'environnement. Une partie des oxyhydroxydes de fer initiaux est également transformée en magnétite, ce qui ralentit quelque peu le processus de corrosion. La réduction continue de la lépidocrocite et la diffusion de l'oxygène et la corrosion complémentaire à travers les fissures et les pores de la rouille contribuent encore au mécanisme de corrosion des conditions atmosphériques.

Le pilier a été analysé une nouvelle fois, en 2002, par une équipe dirigée par R. Balasubramaniam de l'Institut indien de technologie de Kanpur, équipe qui a résolu le mystère. Les métallurgistes ont découvert qu'une fine couche d'un composé de fer, d'oxygène et d'hydrogène (δ-FeOOH), appelé misawite dans le texte anglais, protégeait le pilier de la rouille. Cette couche prit forme dans les trois années qui suivirent l'érection du pilier et gagna lentement en épaisseur depuis, pour atteindre aujourd'hui celle d'un vingtième de millimètre. Dans un article paru dans Current Science, Balasubramaniam affirme que le film protecteur s'est formé de façon catalytique du fait de la présence d'une haute teneur en phosphore dans le fer, jusqu'à 1 % à comparer au 0,05 que l'on trouve couramment dans le fer actuellement. Cette teneur est le résultat du travail des artisans indiens de cette période, qui pour leur fabrication de l'acier, transformaient le minerai de fer en acier en une seule étape en le mélangeant avec du charbon de bois. En revanche, le haut fourneau moderne utilise du coke à la place du charbon de bois et de la pierre à chaux pour évacuer vers les scories les impuretés dont la majeure partie du phosphore.

L'agent de résistance à la corrosion le plus critique est l'hydrogénophosphate de fer hydraté (FePO4-H3PO4-4H2O) sous sa forme cristalline et se formant comme une couche mince à côté de l'interface entre le métal et la rouille. La rouille contient initialement des oxydes de fer / oxyhydroxydes sous leurs formes amorphes. En raison de la corrosion initiale du métal, il y a plus de phosphore à l'interface à l'échelle du métal que dans la masse du métal. D'autres cycles de mouillage et de séchage environnementaux fournissent l'humidité nécessaire à la formation d'acide phosphorique. Au fil du temps, le phosphate amorphe est précipité dans sa forme cristalline (ce dernier étant donc un indicateur de la vieillesse, car cette précipitation est un phénomène plutôt lent). Le phosphate cristallin forme finalement une couche continue à côté du métal, ce qui donne une excellente couche de résistance à la corrosion. En 1 600 ans, le film n'a atteint qu'un vingtième de millimètre d'épaisseur.

En 1969, dans son premier livre, Chariots of the Gods?, Erich von Däniken a cité l'absence de corrosion sur le pilier de Delhi et la nature inconnue de sa création comme preuve de visites extraterrestres. Lorsqu'il fut informé par un enquêteur, en 1974, que la colonne n'était pas exempte de rouille et que sa méthode de construction était bien comprise, von Däniken répondit qu'il ne considérait plus le pilier ou sa création comme un mystère.

Affirmant que le pilier est « un témoignage vivant de la compétence des métallurgistes de l'Inde antique », Balasubramaniam ajoute que le travail de son équipe sur la formation du film protecteur qui protège le pilier pourrait conduire à améliorer la résistance à la corrosion à long terme des conteneurs destinés au stockage des déchets nucléaires.

Bibliographie

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2013-2018