¿Qué son los materiales auxiliares?
Los auxiliares son materiales que tienen una relación de Poisson negativa: cuando se estiran, se vuelven más gordos en lugar de más delgados. Esto es posible debido a su estructura subyacente. Uno podría imaginar una espuma hecha de millones de pequeñas células en forma de corbata de lazo, conectadas entre sí. Si alguien tira de los lados del material, las pajaritas se expanden en cuadrados, expandiéndose tanto en el plano transversal como en el plano paralelo a la acción de estiramiento. Este fenómeno es causado por la macroestructura o microestructura del material y no por la composición química del material en sí mismo, por lo que muchos materiales comunes pueden colocarse en disposiciones auxéticas, aunque los materiales que son flexibles y elásticos funcionan mejor.
El concepto de materiales con una relación de Poisson negativa fue publicado por primera vez en la revista Science en 1987 por Rod Lakes de la Universidad de Iowa, quien ha sido un líder en el campo naciente. El término "auxético" no se usó para referirse a estos materiales hasta alrededor de 1991. Se derivó de la palabra griega auxetikos , que significa "lo que tiende a aumentar".
No hay ejemplos naturales
Los materiales auxiliares no son naturales, y no existen ejemplos biológicos conocidos. Los primeros auxiliares fueron espumas con microestructuras específicamente diseñadas. Dependiendo del tamaño de los espacios de aire en la microestructura, el efecto auxético en estos materiales puede ser más o menos extremo. La mayoría de las espumas auxéticas se expanden en un factor de aproximadamente 30 por ciento más o menos antes de triturar debido a la fuerza de estiramiento. Con estructuras auxiliares más avanzadas estructuradas a nivel molecular, podría ser posible una expansión más impresionante.
Aplicaciones potenciales
Las propuestas para el uso de auxiliares han tenido un alcance bastante amplio, aunque en realidad se habían creado pocas implementaciones a partir de 2011. Los auxiliares utilizados en pequeñas sondas médicas podrían usarse para dilatar los vasos sanguíneos. Estos materiales se expanden tan fácilmente que también serían filtros ideales, capaces de atrapar muchas partículas extrañas en su macroestructura. A diferencia de los filtros tradicionales, pueden permanecer pequeños y compactos cuando no se usan.
El enhebrado de fibras auxéticas a través de materiales compuestos podría permitir mejoras de resistencia, con la tendencia a expandirse bajo tensión de estiramiento, ayudando a mantener la estructura general del material compuesto. Esto es particularmente cierto en el caso de los compuestos que consisten en materiales que tienden a deslizarse entre sí. Todavía se deben desarrollar muchas otras aplicaciones potenciales para auxiliares, aunque la lista es larga y muestra una gran promesa en muchos campos.