"В.М.Финкель. Портрет трещины " - читать интересную книгу автора

одного слоя атомов по другому, подобно тому, как сдвигается стопка листов
чистой бумаги или колода карт. Из-за того что процесс этот идет одновременно
по всей плоскости листа, мы вынуждены рвать межатомные связи сразу между
всеми атомами'по обе стороны плоскости скольжения. Между слоями бумаги силы
притяжения ничтожны. Но между слоями атомов они велики. Поэтому попытка
сдвинуть два атомных слоя - один по отношению к другому - хотя и возможна,
но потребует очень большого усилия. Я. И. Френкель нашел это усилие и
пересчитал его на привычные нам напряжения. И тогда оказалось, что прочность
в этом случае достигает удивительно больших значений, в 1000 раз превышающих
привычные нам, будничные. Эту прочность назвали теоретической прочностью
твердого тела и определили ее как потолок, к которому можно и нужно
стремиться.
Кто-то сказал, что новая идея - это клин, который входит только толстым
концом. Но в случае теоретической прочности все было не так. Мысль Я. И.
Френкеля была настолько ясной, а математический аппарат в такой мере
простым, чтобы не сказать элементарным, что всему сразу поверили. Научная
общественность мира приняла идею "к исполнению" и не ошиблась. Оказалось, в
частности, что очень тонкие кристаллы, так называемые усы, толщиной в
микроны, обладают прочно-
стями, очень близкими к теоретической. Так, прочность плавленых
кремнеземных волокон оказалась равной 4,2 ГПа, усов железа 13 ГПа, а
графитовых нитей еще большей 24 ГПа. Сравните эти цифры с прочностью хорошей
стали, всего 1-2 ГПа! Кстати, прочность паутины превосходит прочность
стальной нити такой же толщины, и при этом паутина еще может растягиваться
на 20 %! Неудивительны слова поэта:
И даже тоненькую нить не в состояньи разрубить стальной клинок...
Удивительно другое, почему столетия человечество всего этого не
замечало? А ведь оно прекрасно знало о поразительной прочности различных
волокон.
Но как практически это было использовано? Никак, если не считать того,
что в XVIII веке в Тирольских Альпах паутина оказалась незаменимой... для
создания живописных полотен1. Ее натягивали на картон, а затем наносили
акварельный рисунок. Прочность материала была такой, что он выдерживал
печатание с металлических пластин. Известен и экспонат одного из немецких
1 Бабенко В. Мастер на все ноги. Ткачество//Вокруг света. 1976. " 4. С.
50.
музеев - перчатка из паутины. По словам Ж. Бержье, один безумный
немецкий физик в попытке химическим путем воспроизвести нить паука с тем,
чтобы соткать из нее пуленепробиваемые жилеты для солдат, уничтожил эту
перчатку. Французский естествоиспытатель Г. Ку-пэн сообщает о необыкновенной
прочности нити одной из пород мадагаскарского паука: ткань, сотканная из
нее, превзошла все ожидания2. Вот и все. Зато сейчас человечество "вошло во
вкус" и быстро наверстывает упущенное.
Металлическое волокно "паучий ус" - незаменимый материал для визирных
перекрестий оптических инструментов. Из "усов" делают деликатнейшие
микроскопические пружины. Из тончайших проволок вьют невероятной прочности
канаты. Нити, наконец, основа производства композитных материалов, которые
во всем мире широко применяют в военной и гражданской авиации, космонавтике,
текстильной промышленности, в больничном и коммерческом оборудовании, в
автомобилях, шлюпках, музыкальных инструментах и многом, многом другом -