Jakie są materiały auksetyczne?

Auxetics to materiały, które mają negatywny stosunek Poissona i mdash;Kiedy są rozciągnięte, stają się grubsze zamiast cieńszych.Jest to możliwe ze względu na ich podstawową strukturę.Można sobie wyobrazić piankę wykonaną z milionów drobnych komórek w kształcie łuk, połączona ze sobą.Jeśli ktoś pociągnie po bokach materiału, muszki rozszerzają się na kwadraty, rozszerzając się na płaszczyźnie poprzecznej, a także płaszczyznę równolegle do działania rozciągania.Zjawisko to jest spowodowane makrostrukturą lub mikrostrukturą materiału, a nie składem chemicznym samego materiału, tak wiele wspólnych materiałów można umieścić w aranżacjach auksetycznych, chociaż materiały, które są elastyczne i najlepiej działają.Negatywny wskaźnik Poissona został po raz pierwszy opublikowany w magazynie

Science

w 1987 r. Przez Rod Lakes z Uniwersytetu w Iowa, który był liderem w rodzinie.Termin Auxetyczny nie był używany w odniesieniu do tych materiałów dopiero około 1991 r. Pochodzi od greckiego słowa auxetikos , co oznacza to, co ma tendencję do wzrostu. Brak naturalnych przykładów

Materiały auksetyczne nie są naturalne i nie istnieją żadne znane przykłady biologiczne.Pierwszymi auksetykami były piany ze specjalnie zaprojektowanymi mikrostrukturami.W zależności od wielkości szczelin powietrza w mikrostrukturze efekt aukstyczny w tych materiałach może być mniej lub bardziej ekstremalny.Większość auksetycznych pianek rozwija się o około 30 procent przed niszczeniem z powodu siły rozciągania.Dzięki bardziej zaawansowanym auksetykom ustrukturyzowanym na poziomie molekularnym może być bardziej imponująca ekspansja.

Potencjalne zastosowania

Propozycje stosowania auksetyków były dość szerokie, chociaż faktycznie powstało niewiele wdrożeń.Do rozszerzenia naczyń krwionośnych można zastosować małe sondy medyczne.Materiały te rozszerzają się tak łatwo, że byłyby również idealnymi filtrami, zdolnymi do złapania wielu obcych cząstek w ich makrostrukturze.W przeciwieństwie do tradycyjnych filtrów mogą pozostać małe i kompaktowe, gdy nie są używane.

Gwintowanie włókien pomocniczych przez kompozyty może pozwolić na poprawę wytrzymałości, przy czym tendencja do rozszerzania się przy rozciąganiu stresu pomaga utrzymać ogólną strukturę kompozytu.Dotyczy to szczególnie kompozytów składających się z materiałów, które mają tendencję do przejeżdżania się obok siebie.Wiele innych potencjalnych zastosowań dla auksetyków zostało jeszcze opracowanych, chociaż lista jest długa i pokazuje wielką obietnicę w wielu dziedzinach