Ультратвёрдые наноматериалы: мифы и реальность

Проведён критический анализ публикаций последних 25 лет о получении углеродных материалов с объёмным модулем сжатия и твёрдостью, намного превышающими соответствующие значения для алмаза. Анализируются три группы сложившихся в последние годы мифов: о возможности создания материалов с модулями сжатия, существенно превышающими алмазные; об “экспериментально измеренных” значениях твёрдости намного выше алмазных и о якобы существующих “теоретических” основаниях для повышения твёрдости ковалентных веществ в несколько раз (!) за счёт эффектов квантового ограничения (конфайнмента). Показана принципиальная невозможность получения при нормальных условиях материалов с упругими модулями, заметно превышающими алмазные. Обсуждаются проблемы количественного измерения твёрдости, отмечается, что создание препятствий для движения дислокаций в наноматериалах может позволить увеличить эффективную измеряемую твёрдость сверхтвёрдых материалов на 20–40%. Отмечается, что иные гипотетические пути повышения твёрдости, например, за счёт квантового конфайнмента, в действительности не имеют под собой физических оснований. Наиболее высокие механические характеристики алмаза связаны с надёжно установленными физическими законами, и любые утверждения о возможности получения материалов с упругими характеристиками или твёрдостью в несколько раз превосходящими таковые для алмаза, не могут рассматриваться как сколько-нибудь достоверные и научные.