Varför står tusenåriga gamla romerska bryggor fortfarande starka som verkliga betongöar, medan moderna betongkonstruktioner som byggdes för bara decennier sedan faller sönder av ett anfall av vind och vågor? Svaret ligger i ett hittills papperslöst romerskt recept.

Forskare vid University of Utah har upptäckt att som havsvatten filtrerar genom bryggor och vågbrytare av ålderdomlig romersk betong, strukturerna blir faktiskt allt starkare på grund av tillväxten av sammankopplade mineraler - inklusive några mineraler som är sällsynta eller dyra att odla i laboratoriemiljöer.

Den nya studien, publicerad i tidskriften American Mineralogist, fann att när havsvatten tränger igenom betongen i bryggorna och vågbrytarna, den löser upp delar av den vulkaniska aska som användes vid konstruktion. Detta gör att nya mineraler som Al-tobermorite och phillipsite kan växa från urlakade vätskor. Dessa mineraler, liknande form till kristallerna i vulkaniska bergarter, bildade sedan sammanlänkande plattor i luckor i den gamla betongen, gör betongen starkare med tiden.

Detta är i stort sett motsatsen till vad som händer med moderna betongkonstruktioner, som slits av elementen och blir allt mer spruckna och spröda när porer och luckor äventyras av infiltrerande havsvatten.

Så varför använder vi inte betong i romersk stil? För en, vi vet inte receptet. Vi kanske tror att vi är på höjden av mänsklig kunskap, men de gamla hade värdefull kunskap som har gått förlorad för tiden.

Även om University of Utah geolog och huvudstudieförfattare Marie Jackson har granskat genom antika romerska texter, hon har ännu inte upptäckt en exakt metod för att blanda marint mortel. "Receptet var helt förlorat, "sa Jackson, som arbetar med geologiska ingenjörer för att återskapa rätt blandning, i ett pressmeddelande.

Det finns också ett bärande problem. "Forntida" är nyckelordet i dessa romerska strukturer, som tog lång tid, lång tid att utveckla sin styrka från havsvatten. Ung cement byggd med ett romerskt recept skulle förmodligen inte ha tryckhållfasthet för att hantera modern användning - åtminstone inte från början.

Men det betyder inte att det skulle vara användbart att laga en betongblandning med romersk ingenjörskunnighet. Betongen kan eventuellt användas för att ersätta andra korroderande byggmaterial - som stål och modern betong - i nybyggda tidvattenlaguner, till exempel, och andra havs- eller havsgränsande strukturer.

Vad är skillnaden mellan betong och cement? Betong är en blandning av cement - ett mineralpulver - och vatten som formas till en pasta, blandas sedan med sand och stenar.