Naukowe zrozumienie
Miałem nadzieję, że w efekcie tych prób uda mi się opracować materiały, które pękają w dokładnie zaprojektowany sposób. Przedtem jednak musiałem zbadać, jak i dlaczego pękają wiązania chemiczne. Naukowe zrozumienie sposobu tworzenia się uszkodzeń w materiałach możliwe było dopiero po odkryciu, że ciało stałe jest zbiorem atomów utrzymywanych przez wiązania chemiczne. Udało się to badaczom dopiero na początku naszego stulecia. Początkowo przedstawiali oni wiązania w postaci prętów łączących ze sobą pary atomów. Struktura ciała stałego stanowi w tym ujęciu układ ułożonych w stos wielościanów, takich jak sześciany lub ośmiościany, których rogi wyznaczają pozycje atomów, a krawędzie odpowiadają wiązaniom chemicznym. Kiedy układ taki rozciąga się, każde wiązanie ulega wydłużeniu i przejmuje na siebie część rozciągnięcia. Kiedy odkształcenie przekracza pewien punkt krytyczny, wiązanie pęka, a gdy zostaje zerwana dostateczna liczba wiązań, pęka ciało stałe. Nowa nauka o defektach materiałowych stanęła przed poważnym proble mem, kiedy badacze zauważyli, że nawet najbardziej wytrzymałe materiały ulegają uszkodzeniu przy naprężeniach równych jednej dziesiątej tych, które powodują zerwanie wiązań chemicznych.