Виктор Долонько (dolonyko) wrote,
Виктор Долонько
dolonyko

Category:

Чудес ждём-с?

Герман ДЬЯКОНОВ *

Что сулят нам наноматериалы? Июньский выпуск журнала «Успехи физических наук» открывается обзором В. В. Бражкина «Ультратвердые наноматериалы: мифы и реальность». Нам известны сказочные свойства такого минерала, как алмаз: он имеет самую большую твердость среди известных материалов, огромные значения модуля (если хотите, коэффициента) сжатия, то есть если его применять не в качестве знаков различия «светских львиц», а как рабочее тело при обработке различных материалов, вот тогда ему по-настоящему не будет цены.
Но пока до этого далековато, потому что дороговато. А вот если нам нано«что-то» подарит истинное чудо, тогда мы примем его за нужное, тем более что наше нано – самое большое нано в мире. Упомянутый обзор достаточно велик и далеко не популярен в смысле доступности неспециалисту, поэтому ограничимся лишь достижениями по твердости.
Как нас учили в технических вузах, твердость есть скорее качественное свойство, нежели количественный показатель. Мы легко определим, что алмаз тверже стекла, потому что он его царапает, а оно его – нет. Более твердое тело принято называть индентором. Впервые попытка введения шкалы твердости была предпринята Карлом Фридрихом Христианом Моосом в 1811 году для минералов. Тальк самый мягкий, твердость имеет 1, алмаз – самый твердый, «десятка».

В середине ХХ века появились объективные методы оценки твердости. Например, метод отскока: измеряется высота, на которую отскакивает алмазный молоточек от испытуемого образца при падении с определенного расстояния. Этот метод не годится, если образец у нас маленький, и обычно берется индентор в виде пирамидки стандартных размеров и вдавливается в образец. Потом (?) измеряется какой-либо параметр отпечатка: глубина его, либо площадь, либо объем и сила нагрузки делится на это число.
Поясню знак вопроса в предыдущем предложении. Если мы так поступим с резиной, то после снятия нагрузки следа на ней не останется, что говорит о бесконечной твердости материала. Ну как ее после этого жевать? Так что когда измерять след – вопрос к упругим свойствам образца. К тому же сама по себе твердость не такое важное свойство для рабочего тела. Тут роли свои играют и трещиностойкость, и износостойкость, химические свойства.
Ну, не будем слишком придирчивы – твердость так твердость. Специально для наших разработок разные физики, в том числе и квантовые, разработали некие теории, в том числе теорию квантового конфайнмента. Однако оказалось, что они годятся лишь для создания на рынке сверхтвердых материалов (а это сотни миллиардов долларов в год) иллюзий на скорое пришествие чудесного вещества из нанолабораторий, потребляющих огромные средства, в том числе на пьянку.
Доходит до курьезов: при копировании формулы из одной статьи в другую ангстремы вдруг превращаются в нанометры, что дает повод для банкета. В сухом остатке доказана невозможность скорого получения «сверхалмазной» твердости. Но всё же перечисленные выше прочие технологические свойства рабочих тел для высокотехнологичных инструментов улучшить можно! Ну что ж, хоть так.

* Специалист по теории информатики, старший преподаватель СГТУ.

Опубликована в «Свежей газеты. Культуре» от 16 июля 2020 года, № 13–14 (186–187)
Tags: Наука
Subscribe

  • Маленькие помощники естествоиспытателей

    Герман ДЬЯКОНОВ * У всех нас есть любимый зверек. Ну, с собачками-кошечками всё понятно. Не вызывают удивления также любители и заводчики…

  • Дон Жуан? Любовь к Геометрии!

    Герман ДЬЯКОНОВ * Многим из вас известно, что физики в основу мироздания кладут геометрию. Современную модель строения Вселенной иногда…

  • Наука: вера, надежда, любовь

    Герман ДЬЯКОНОВ * Надеюсь, мы с вами не забыли, что наука есть часть культуры, так что данный текст кажется вполне уместным на страницах…

  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments