Vad är auxetiska material?

auxetics är material som har ett negativt Poisson -förhållande - när de sträcker sig blir de fetare istället för tunnare. Detta är möjligt på grund av deras underliggande struktur. Man kan föreställa sig ett skum gjord av miljoner små bågformade celler, anslutna till varandra. Om någon drar på sidorna på materialet expanderar bågen till rutor och expanderar på det tvärgående planet såväl som planet parallellt med sträckningsverkan. This phenomenon is caused by the macrostructure or microstructure of the material and not the chemical composition of the material itself, so many common materials can be put into auxetic arrangements, although materials that are flexible and stretchy work best.

The concept of materials with a negative Poisson ratio was first published in Science magazine in 1987 by Rod Lakes of the University of Iowa, who has been a leader in the NASCENT FIELD. Termen "auxetisk" användes inte för att hänvisa till dessa material förrän ungefär1991. Det härstammar från det grekiska ordet auxetikos , vilket betyder "det som tenderar att öka."

inga naturliga exempel

auxetiska material är inte naturliga, och inga kända biologiska exempel finns. Den första auxetiken var skum med specifikt konstruerade mikrostrukturer. Beroende på storleken på luftgap i mikrostrukturen kan den auxetiska effekten i dessa material vara mer eller mindre extrem. De flesta auxetiska skum expanderar med en faktor på cirka 30 procent eller så före strimling på grund av sträckkraften. Med mer avancerad auxetik strukturerad på molekylnivå kan mer imponerande expansion vara möjlig.

Potentiella applikationer

förslag för användning av auxetik har varit ganska breda i omfattning, även om få implementeringar faktiskt hade skapats från och med 2011. Auxetics som användes i små medicinska prober kan användas för att utvidga blodkärlen. Dessa kompisarRials expanderar så lätt att de också skulle vara idealiska filter, som kan fånga många främmande partiklar i sin makrostruktur. Till skillnad från traditionella filter kan de förbli små och kompakta när de inte används.

Trådning av auxetiska fibrer genom kompositer kan möjliggöra styrkaförbättringar, med tendensen att expandera under sträckningsstress som hjälper till att hålla den övergripande strukturen i kompositen tillsammans. Detta gäller särskilt kompositer som består av material som har en tendens att glida förbi varandra. Många andra potentiella applikationer för auxetik är ännu inte utvecklade, även om listan är lång och visar stort löfte inom många områden.