Jaké jsou auxetické materiály?

Auxetics jsou materiály, které mají negativní Poissonův poměr - když jsou nataženy, namísto tenčí jsou tlustší. To je možné kvůli jejich základní struktuře. Člověk by si mohl představit pěnu vyrobenou z milionů malých buněk ve tvaru motýlů, spojených k sobě. Pokud někdo zatáhne po stranách materiálu, motýlky se rozšiřují do čtverců a expandují na příčné rovině a rovinu rovnoběžně s natahovacím působením. Tento jev je způsoben makrostrukturou nebo mikrostrukturou materiálu a nikoli chemickým složením samotného materiálu, tolik společných materiálů lze vložit do auxetických uspořádání, ačkoli materiály, které jsou flexibilní a natažené práce nejlépe. rodící se pole. Termín „auxetický“ nebyl používán k označení těchto materiálů až do asi1991. Bylo to odvozeno z řeckého slova auxetikos , což znamená „to, co má tendenci se zvyšovat“.

Žádné přirozené příklady

Auxetické materiály nejsou přirozené a neexistují žádné známé biologické příklady. První auxetika byly pěny se speciálně upravenými mikrostrukturami. V závislosti na velikosti vzduchových mezer v mikrostruktuře může být pomocný účinek v těchto materiálech víceméně extrémní. Většina pomocných pěn se rozšiřuje o faktor asi 30 procent před skartováním kvůli protahovací síle. S pokročilejším auxetikou strukturovanou na molekulární úrovni může být možná působivější expanze.

Potenciální aplikace

Návrhy na použití auxetiky byly poměrně široké, ačkoli jen málo implementací bylo skutečně vytvořeno od roku 2011. Auxetika používaná v malých lékařských sondách by mohla být použita k dilataci krevních cév. Tito kamarádRials se tak snadno rozšiřuje, že by to byly také ideální filtry, které by dokázaly chytit mnoho cizích částic v jejich makrostruktuře. Na rozdíl od tradičních filtrů by mohli zůstat malý a kompaktní, když se nepoužívají.

Thriking auxetická vlákna prostřednictvím kompozitů by mohla umožnit zlepšení pevnosti, přičemž tendence se expandovat pod natahováním napětí pomáhá udržovat celkovou strukturu kompozitu pohromadě. To platí zejména pro kompozity sestávající z materiálů, které mají tendenci klouzat kolem sebe. Mnoho dalších potenciálních aplikací pro auxetiku je ještě třeba vyvinout, i když seznam je dlouhý a ukazuje velký slib v mnoha oborech.