Was sind auxetische Materialien?

Auxetika sind Materialien mit einem negativen Poisson -Verhältnis - wenn sie gedehnt werden, werden sie dicker statt dünner. Dies ist aufgrund ihrer zugrunde liegenden Struktur möglich. Man könnte sich vorstellen, dass sich ein Schaum aus Millionen von winzigen, biegeförmigen Zellen, die miteinander verbunden sind. Wenn jemand an den Seiten des Materials zieht, expandieren die Fliegen in Quadrate und erweitern sich auf der Querebene sowie die Ebene parallel zur Dehnungsaktion. Dieses Phänomen wird durch die Makrostruktur oder Mikrostruktur des Materials und nicht durch die chemische Zusammensetzung des Materials selbst verursacht, so dass so viele gemeinsame Materialien in auxetische Arrangements geraten können, obwohl Materialien, die flexibel und dehnbar funktionieren. das entstehende Feld. Der Begriff "Auxetikum" wurde nicht verwendet, um sich auf diese Materialien zu beziehen1991. Es wurde aus dem griechischen Wort auxetikos abgeleitet, was "das bedeutet, was dazu neigt, zuzunehmen".

Keine natürlichen Beispiele

Auxetische Materialien sind nicht natürlich und es gibt keine bekannten biologischen Beispiele. Die erste Auxetik waren Schäume mit spezifisch konstruierten Mikrostrukturen. Abhängig von der Größe der Luftlücken in der Mikrostruktur kann der Auxetische Effekt in diesen Materialien mehr oder weniger extrem sein. Die meisten auxetischen Schäume erweitern sich um den Faktor um etwa 30 Prozent, bevor es aufgrund der Dehnungskraft zerkleinert wird. Mit fortschrittlicheren Auxetikern auf molekularer Ebene könnte eine beeindruckendere Expansion möglich sein.

potenzielle Anwendungen

Vorschläge für die Verwendung von Auxetika waren im Umfang ziemlich breit, obwohl bis 2011 nur wenige Implementierungen erstellt wurden. Auxetics in kleinen medizinischen Sonden konnten verwendet werden, um die Blutgefäße zu erweitern. Diese KumpelDie Rials expandieren so leicht, dass sie auch ideale Filter sind, die in der Lage sind, viele Fremdpartikel in ihrer Makrostruktur zu fangen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Filtern könnten sie klein und kompakt bleiben, wenn sie nicht verwendet werden.

Faden -Auxetikfasern durch Verbundwerkstoffe können Festigkeitsverbesserungen ermöglichen, wobei die Tendenz, sich unter Stressstress zu erweitern, die Gesamtstruktur des Verbundwerkstoffs zusammenhält. Dies gilt insbesondere für Verbundwerkstoffe, die aus Materialien bestehen, die dazu neigen, aneinander vorbei zu gleiten. Viele andere potenzielle Anwendungen für Auxetics müssen noch entwickelt werden, obwohl die Liste in vielen Bereichen lang ist und vielversprechend ist.