Я знаю, что бесконечно твердых материалов на самом деле не существует, но иногда наконечник настолько тверже, чем вещество, которое он царапает, что с ним можно обращаться как с таковым. Предположим, острый алмазный наконечник сделан таким, чтобы он выглядел как вершина тетраэдра, изломив его вдоль плоскостей спайности, а затем он скользит по наногладкой поверхности стекла. Какова природа сделанной царапины и почему она получается такой? Является ли царапина фракталом трещин? Если да, то какой это фрактал? От какой силы скорости царапания и общей силы нажатия зависит глубина царапины? Почему царапина получается именно таким фракталом? Когда наконечник царапает стекло, царапина заканчивается настолько глубоко, что наногладкий стеклянный стержень толщиной с царапину может выдержать гораздо большую силу натяжения, чем сила прижима кончика, потому что материал ослабляется в результате начала царапаться, позволяя ему получить поцарапали еще глубже? Действительно ли необходима молекулярная теория, чтобы предсказать, как появится царапина, и что, если бы атомы были вдвое меньше с четвертью прочности их связей, вытравленная наногладкая поверхность стекла по-прежнему имела бы чрезвычайно близкую к той же прочности на растяжение, но алмаз наконечник, движущийся с той же скоростью с той же общей силой нажатия, сделает более глубокую царапину?
Точка, прижатая к хрупкой поверхности, будет иметь некоторую вероятность оказания локального давления ниже предела прочности материала на сжатие (т. е. она может просто поддерживаться упруго деформированной небольшой опорой). При более высокой силе вмятина повредит хрупкий материал и оставит после себя V-образный канал с кусочками щебня и, возможно, трещинами и деформациями, исходящими от царапины.
Эти деформации и переломы также расходятся вперед перед движущейся точкой. Может быть трудно начать царапину, но легче ее продолжить.
Резка стекла работает путем царапания, а затем приложения силы растяжения к царапине. Важно быстро завершить разрыв; некоторые из этих штаммов и микропереломов, по-видимому, рассосутся или заживут. При температурах чуть ниже размягчения стекла отжиг стекла является обычной процедурой выдувания стекла, и деформации можно увидеть в поляризованном свете, пока они не рассеются.
Герт