Was sind auxetische Materialien?

Auxetik sind Materialien mit einem negativen Poisson -Verhältnis mdash;Wenn sie gedehnt sind, 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, dehnen sich die Fliegen in Quadrate aus und erweitern sich auf der Querebene sowie die Ebene parallel zur Dehnungswirkung.Dieses Phänomen wird durch die Makrostruktur oder Mikrostruktur des Materials und nicht durch die chemische Zusammensetzung des Materials selbst verursacht, so dass viele übliche Materialien in auxetische Anordnungen versetzt werden können, obwohl Materialien, die flexibel und dehnbar sind, am besten funktionieren.

Das Konzept der Materialien mitEin negatives Poisson -Verhältnis wurde erstmals 1987 im Science Magazine von Rod Lakes von der University of Iowa veröffentlicht, der ein führender Anbieter auf dem aufstrebenden Bereich war.Der Begriff Auxetic wurde erst um 1991 auf diese Materialien bezogen. Er wurde aus dem griechischen Wort auxetikos abgeleitet, was bedeutet, was dazu neigt.

Keine natürlichen Beispiele

Auxetische Materialien sind nicht natürlich und es gibt keine 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 etwa 30 Prozent vor dem Zerkleinern wegen der Dehnungskraft.Mit fortschrittlicheren Auxetika, die auf molekularer Ebene strukturiert sindKleine medizinische Sonden könnten verwendet werden, um Blutgefäße zu erweitern.Diese Materialien dehnen sich so leicht aus, 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.

Das Fädeln von Auxetikfasern durch Verbundwerkstoffe kann Kraftverbesserungen 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 rutschen.Viele andere potenzielle Anwendungen für Auxetics müssen noch entwickelt werden, obwohl die Liste in vielen Bereichen lang ist und vielversprechend ist.