De gamla romarna var otroligt skickliga ingenjörer, som byggde allt från vägar och akvedukter till hamnar och pampiga byggnader. Många av byggnadsverken är konstruerade av betong och några av dem är i fantastiskt gott skick, trots att de byggdes för cirka 2 000 år sedan.
Ett av dem är det antika templet Pantheon, som uppfördes på Marsfältet i Rom omkring år 120 e.Kr.
Det speciella med Pantheon, som har använts som kyrka sedan 600-talet, är – förutom dess världsberömda linjer – att den stoltserar med världens största oarmerade kupol.
Just kupolens hållbarhet har lett till förundran och fascination bland ingenjörer och forskare världen över.
För medan denna kupol tycks vara intakt efter cirka 2 000 år, är det inte ovanligt att moderna betongbyggnader spricker och blir mer porösa efter ett par årtionden.
Gåtan är löst
En studie av dåtidens betong avslöjar, till forskarnas enorma glädje, hemligheten bakom romarnas uråldriga sätt att konstruera det robusta byggnadsmaterialet.
En bild av ett betongprov från en arkeologisk utgrävning vid Privernum i Italien visar hur delar av kalciumhaltig kalksten (rött) är en del av betongen. Dessutom består betongen även av element av bland annat silikon (blått) och aluminium (grönt).
Det har nämligen visat sig att betongen innehåller små vita bitar av kalksten, vilket skiljer den från modern betong.
"Det finns ingen kalksten i dagens betong och därför är det också intressant att titta på varför det användes då", säger Admir Masic, som är miljöingenjör vid Massachusetts Institute of Technology i USA.
Tillsammans med forskare från Harvard University och kolleger från laboratorier i Schweiz och Italien har ingenjörerna från Massachusetts använt högupplösta närbilder och så kallad kemisk kartläggning för att titta närmare på de små kalkstenarna.
Läkande egenskaper
Orsaken till betongens hållbarhet ligger i den tidens blandningsprocess. Då värmdes betongen upp, vilket gjorde de små kalkstenarna porösa.
När det hände uppstod sprickor i betongen, vilket gjorde att vattnet kunde reagera med den porösa kalken.
Och det är denna kalkmättade lösning som enligt forskarna kristalliseras och fyller sprickorna.
För att testa teorin blandade forskarna sedan betong enligt de gamla föreskrifterna och skadade betongen för att slutligen hälla vatten i sprickorna.
Efter två veckor hade sprickorna fyllts, så att vattnet inte längre kunde tränga in.
Med utgångspunkt i resultaten arbetar forskarna nu för att göra denna modifierade betong tillgänglig på den kommersiella marknaden.