Hva er auxetiske materialer?

Auxetics er materialer som har et negativt Poisson -forhold og mdash;Når de blir strukket, blir de fetere i stedet for tynnere.Dette er mulig på grunn av deres underliggende struktur.Man kan forestille seg et skum laget av millioner av bittesmå bue-bindformede celler, koblet til hverandre.Hvis noen trekker på sidene av materialet, utvides slipsene til firkanter, og utvider seg på det tverrgående planet så vel som planet parallelt med strekkaksjonen.Dette fenomenet er forårsaket av makrostrukturen eller mikrostrukturen til materialet og ikke den kjemiske sammensetningen av selve materialet, så mange vanlige materialer kan legges i auxetiske arrangementer, selv om materialer som er fleksible og tøyelig arbeid best.

Et negativt Poisson -forhold ble først publisert i

Science

Magazine i 1987 av Rod Lakes fra University of Iowa, som har vært ledende innen det begynnende feltet.Begrepet auxetic ble ikke brukt til å referere til disse materialene før omtrent 1991. Det ble avledet fra det greske ordet

auxetikos

, noe som betyr at det har en tendens til å øke.

Ingen naturlige eksempler

Auxetiske materialer er ikke naturlige, og ingen kjente biologiske eksempler eksisterer.De første auxetikkene var skum med spesifikt konstruerte mikrostrukturer.Avhengig av størrelsen på lufthullene i mikrostrukturen, kan den auxetiske effekten i disse materialene være mer eller mindre ekstrem.De fleste auxetiske skum utvides med en faktor på omtrent 30 prosent før makulering på grunn av strekkkraften.Med mer avanserte auxetics strukturert på molekylært nivå, kan mer imponerende utvidelse være mulig.

Potensielle applikasjoner

Forslag til bruk av auxeticSmå medisinske sonder kan brukes til å utvide blodkar.Disse materialene utvides så lett at de også ville være ideelle filtre, i stand til å fange mange fremmede partikler i makrostrukturen.I motsetning til tradisjonelle filtre, kan de forbli små og kompakte når de ikke er i bruk. Threading Auxetic Fibers Through Composites kan gi mulighet for forbedringer av styrke, med en tendens til å utvide under strekkspenning som hjelper til med å holde den generelle strukturen i kompositten sammen.Dette gjelder spesielt kompositter bestående av materialer som har en tendens til å gli forbi hverandre.Mange andre potensielle applikasjoner for auxetics er ennå ikke utviklet, selv om listen er lang og viser stort løfte på mange felt.