O que são materiais auxiliares?
Auxiliares são materiais que têm uma razão de Poisson negativa - quando são esticados, ficam mais gordos em vez de mais finos. Isso é possível devido à sua estrutura subjacente. Pode-se imaginar uma espuma feita de milhões de pequenas células em forma de gravata borboleta, conectadas umas às outras. Se alguém puxa as laterais do material, os laços se expandem em quadrados, expandindo-se no plano transversal e no plano paralelo à ação de alongamento. Esse fenômeno é causado pela macroestrutura ou microestrutura do material e não pela composição química do próprio material; portanto, muitos materiais comuns podem ser colocados em arranjos auxiliares, embora materiais flexíveis e elásticos funcionem melhor.
O conceito de materiais com uma razão de Poisson negativa foi publicado pela primeira vez na revista Science em 1987 por Rod Lakes, da Universidade de Iowa, que é líder no campo nascente. O termo "auxético" não foi usado para se referir a esses materiais até cerca de 1991. Foi derivado da palavra grega auxetikos , que significa "aquilo que tende a aumentar".
Sem exemplos naturais
Os materiais auxiliares não são naturais e não existem exemplos biológicos conhecidos. Os primeiros auxéticos foram espumas com microestruturas especificamente projetadas. Dependendo do tamanho das lacunas de ar na microestrutura, o efeito auxético nesses materiais pode ser mais ou menos extremo. A maioria das espumas auxéticas se expandem por um fator de cerca de 30% ou mais antes de serem trituradas devido à força de estiramento. Com auxéticos mais avançados estruturados no nível molecular, uma expansão mais impressionante pode ser possível.
Aplicações potenciais
As propostas para o uso de auxéticos têm um escopo bastante amplo, embora poucas implementações tenham sido realmente criadas a partir de 2011. Os auxiliares usados em pequenas sondas médicas podem ser usados para dilatar os vasos sanguíneos. Esses materiais se expandem tão rapidamente que também seriam filtros ideais, capazes de capturar muitas partículas estranhas em sua macroestrutura. Ao contrário dos filtros tradicionais, eles podem permanecer pequenos e compactos quando não estiverem em uso.
O enfiamento de fibras auxéticas através de compósitos pode permitir melhorias na resistência, com a tendência de se expandir sob tensão de estiramento, ajudando a manter a estrutura geral do compósito. Isso é particularmente verdadeiro em compósitos compostos por materiais que tendem a deslizar um após o outro. Ainda não foram desenvolvidas muitas outras aplicações em potencial para auxéticos, embora a lista seja longa e mostre grande promessa em muitos campos.