Kromstål – liknande det vi idag känner som verktygsstål – tillverkades först i Persien, nästan ett årtusende tidigare än vad experter tidigare trodde, enligt en ny studie ledd av UCL-forskare.

Upptäckten, publicerad i Journal of Archaeological Science , gjordes med hjälp av ett antal medeltida persiska manuskript, som ledde forskarna till en arkeologisk plats i Chahak, södra Iran.

Fynden är betydande med tanke på att materialforskare, Historiker och arkeologer har länge ansett att kromstål var en innovation från 1900-talet.

Dr. Rahil Alipour (UCL Archaeology), huvudförfattare på studien, sa:"Vår forskning ger det första beviset för den avsiktliga tillsatsen av ett krommineral inom stålproduktion. Vi tror att detta var ett persiskt fenomen.

"Denna forskning ger inte bara de tidigaste kända bevisen för produktion av kromstål som går tillbaka så tidigt som på 1000-talet e.Kr., men ger också ett kemiskt spårämne som kan hjälpa till att identifiera degelstålföremål i museer eller arkeologiska samlingar tillbaka till deras ursprung i Chahak, eller Chahak-traditionen."

Chahak beskrivs i ett antal historiska manuskript från 1100- till 1800-talet som ett en gång berömt stålproduktionscentrum, och är den enda kända arkeologiska platsen inom Irans gränser med bevis för tillverkning av degelstål.

Medan Chahak är registrerad som en plats av arkeologisk betydelse, den exakta platsen för produktion av degelstål i Iran förblev ett mysterium och svårt att lokalisera idag, med tanke på att många byar i Iran heter Chahak.

Manuskriptet 'al-Jamahir fi Marifah al-Jawahir' ('A Compendium to Know the Gems', 10-11 århundradet. CE) skriven av den persiske polymaten Abu-Rayhan Biruni, var av särskild betydelse för forskarna eftersom det gav det enda kända receptet för tillverkning av degelstål.

Detta recept registrerade en mystisk ingrediens som de identifierade som kromitmineral för produktion av kromdegelstål.

Teamet använde radiokoldatering av ett antal träkolsbitar som hämtats inifrån en degelslagg och en smidslagg (biprodukter som blivit över efter att metallen har separerats) för att datera industrin till 1000- till 1100-talet e.Kr.

Avgörande, analyser med hjälp av svepelektronmikroskopi gjorde det möjligt för dem att identifiera rester av malmmineralet kromit, som i Birunis manuskript beskrevs som en väsentlig tillsats till processen.

De upptäckte också 1-2 viktprocent krom i stålpartiklar konserverade i degelslagg, som visar att kromitmalmen bildade en kromstållegering – en process som vi inte ser använd igen förrän i slutet av 1800-talet och början av 1900-talet.

Professor Thilo Rehren (UCL Archaeology and The Cyprus Institute), medförfattare till studien, sa:"I ett persiskt manuskript från 1200-talet översatt av Dr. Alipour, Chahak stål var känt för sina fina och utsökta mönster, men dess svärd var också spröda, därför förlorade de sitt marknadsvärde. Idag är platsen en liten blygsam by, som innan den identifierades som en plats av arkeologiskt intresse, var bara känd för sitt jordbruk."

Forskarna tror att det markerar en distinkt persisk degelståltillverkningstradition – skild från de mer allmänt kända centralasiatiska metoderna i Uzbekistan och Turkmenistan – för produktion av lågkromstål (tillverkat med cirka 1 (en) viktprocent krom).

Professor Marcos Martinon-Torres (University of Cambridge), sista författaren på studien, sa:"Identifieringsprocessen kan vara ganska lång och komplicerad och detta är av flera skäl. För det första, språket och de termer som används för att registrera tekniska processer eller material får inte längre användas, eller deras innebörd och tillskrivning kan skilja sig från de som används i den moderna vetenskapen.

"Dessutom, skrivandet var begränsat till sociala eliter, snarare än individen som faktiskt utförde hantverket, som kan ha lett till fel eller utelämnanden i texten."

Kommenterar deras nästa steg, Dr. Alipour sa:"Vi hoppas kunna arbeta med museiexperter för att dela våra resultat, stödja ansträngningar för att datera och hitta fler tidiga degelstålobjekt med den unika kromstålssignaturen."