Voor het eerst gebruikt voor de strijd in China in ongeveer 900 na Christus, buskruit verspreidde zich tegen het einde van de 13e eeuw door heel Eurazië, uiteindelijk een revolutie teweegbrengen in de oorlogvoering als drijfgas in vuurwapens en artillerie. In de tussentijd, meesterschutters sleutelden aan buskruitformules, op zoek naar het ideale brouwsel. Nutsvoorzieningen, onderzoekers rapporteren in ACS Omega middeleeuwse kruitrecepten hebben nagebouwd en de energieën geanalyseerd die vrijkomen bij verbranding, onthullend dat de evolutie van het perfecte poeder een langzame, trial-and-error proces.

Hoewel grotendeels achterhaald in moderne wapens, buskruit, ook bekend als zwart poeder, wordt nog steeds gebruikt in historische wapens, vuurwerk en pyrotechniek. Het explosief is een combinatie van verschillende verhoudingen van kaliumnitraat (of "salpeter"), zwavel en houtskool. Middeleeuwse recepten bevatten soms interessante toevoegingen, zoals kamfer, vernis of cognac, met duistere doeleinden. Dageraad Riegner, Cliff Rogers en hun team van scheikundigen en historici wilden de energetische eigenschappen van middeleeuwse buskruitrecepten analyseren om de bedoeling van meesterschutters bij het maken van deze formules te helpen begrijpen. evenals om belangrijke technische informatie te verstrekken over de vroege productie van buskruit.

Om dit te doen, de onderzoekers identificeerden meer dan 20 buskruitrecepten uit middeleeuwse teksten uit 1336 tot 1449 na Christus. Ze bereidden de poeders en maten de energieën die vrijkwamen net voor en tijdens de verbranding met behulp van differentiële scanningcalorimetrie en bomcalorimetrie. Ze testten ook een paar recepten op een schietbaan in West Point met behulp van een replica van een vroeg 15e-eeuws stenen werpkanon.

In het algemeen, in de periode 1338-1400 na Christus, het percentage salpeter nam toe en houtskool nam af, waardoor een lagere verbrandingswarmte ontstaat, die veiligere recepten voor middeleeuwse kanonniers had kunnen opleveren. Na 1400 na Christus, het percentage salpeter (het duurste ingrediënt) daalde licht, terwijl zwavel en houtskool toenamen, het verhogen van de verbrandingswarmte, hoewel niet zo hoog als voor de vroegste recepten. Bepaalde additieven, zoals de combinatie van kamfer en ammoniumchloride, bleek buskruit sterker te maken, terwijl anderen, zoals water of cognac, vertoonde geen energetische voordelen, maar kan andere doelen hebben gediend. Bijvoorbeeld, ze hebben het materiaal mogelijk stabieler gemaakt tijdens transport of opslag. Hoewel de onderzoekers het buskruit in het laboratorium en in beperkte experimenten op het schietbereik hebben gekarakteriseerd, er moet meer veldwerk worden verricht om te evalueren welke formulering het beste zou presteren in historische contexten, ze zeggen.