Алмаз чрезвычайно твёрд, но твёрдость не равна трещиностойкости. Поэтому честный ответ: графен — один из рекордсменов идеального растяжения, алмаз — твёрдости, а «самый прочный вообще» без условия не существует.
Однослойный графен выдерживает огромные напряжения на растяжение при малой массе. В экспериментах бездефектную мембрану продавливали наконечником и оценивали собственную прочность порядка 130 гигапаскалей. Но сделать из атомного листа без разрывов мост или броню невозможно тем же способом.
Твёрдый не значит неразрушимый
Алмаз сопротивляется вдавливанию и царапанию, поэтому лидирует по твёрдости. При этом он способен раскалываться по кристаллографическим плоскостям. Трещиностойкие стали и композиты поглощают энергию развитием пластической зоны или отклонением трещины, хотя их поверхность мягче.
Углеродные нанотрубки, керамики, металлические стёкла и высокоэнтропийные сплавы устанавливают рекорды в разных режимах. Температура, коррозия, циклическая усталость и скорость удара меняют рейтинг.
Рекорд лабораторного образца не равен готовой детали
Идеальный кристалл или отдельный слой графена может выдерживать огромную расчётную нагрузку, но макроскопический материал содержит края, дефекты и соединения. Масштабирование меняет вероятность трещины и способ передачи усилия.
Инженер сравнивает не только предельное напряжение, но также вязкость разрушения, усталость, температуру и возможность изготовить нужную форму.
Инженер выбирает материал по удельной прочности, жёсткости, вязкости, цене и способу производства.
