Αυξητικά υλικά

Τυπικές αυξητικές δομές (Auxetics)

Αυξητικά υλικά, απλώς αυξητικά (αγγλ. Auxetics, Auxetic structures) είναι δομές ή υλικά τα οποία έχουν αρνητικό λόγο Poisson.

Αρνητικό λόγος Poisson

Ο λόγος αυτός, στην επιστήμη των υλικών αλλά και στη μηχανική, είναι ένα μέτρο του φαινομένου Poisson, δηλ. όταν τα υλικά αυτά επιμηκύνονται δηλ. τεντώνονται, γίνονται παχύτερα κάθετα στην εφαρμοζόμενη δύναμη. Αυτό συμβαίνει λόγω της ιδιαίτερης εσωτερικής τους δομής και του τρόπου παραμόρφωσης όταν το δείγμα φορτίζεται σε έναν μόνο άξονα (μονοαξονικά). Μπορεί επίσης να παραμένουν μορφολογικά ίδια (κάθετα δηλαδή στη φόρτιση). Αυτό συμβαίνει εξαιτίας της ιδιαίτερης μορφής τους (βλ. κυψέλες - honeycombs) ή της εσωτερικής σύστασής τους.

Αθλητικό παπούτσι με σχέδιο (design) αυξητικής δομής, το οποίο επιτρέπει την επιμήκυνση της σόλας, αυξάνοντας την ευελιξία.

Τι είναι;

Τα αυξητικά υλικά μπορεί να είναι απλά μόρια, ή κρυσταλλικά ή να είναι συνήθως χημικές δομές από μακρομόρια. Μπορεί να έχουν εφαρμογές σε εξειδικευμένες χρήσεις, όπως αλεξίσφαιρα γιλέκα, υλικά αποθήκευσης ή στοίβαξης, απορροφητικά υλικά, ειδικά αθλητικά είδη (προφύλαξης), πολύστρωτα σύνθετα, κ.α.

Προέλευση όρου

Ο διεθνής τεχνικός όρος, Auxetics, προέρχεται από την ελληνική λέξη «αὐξητικός» (auxetikos) και καθιερώθηκε το 1996 από τον καθηγητή Ken Evans του Πανεπιστημίου Exeter.

Παραδείγματα

Ορισμένα παραδείγματα αυξητικών υλικών, συμπεριλαμβάνουν:

• Αφρός αυξητικής πολυουρεθάνης
• Χριστοβαλίτης (Cristobalite)
• Πολυμερή υγρής κρυστάλλωσης
• Κρυσταλλικά υλικά με βάση: Li, Na, K, Cu, Rb, Ag, Fe, Ni, Co, Cs, Au, Be, Ca, Zn, Sr, Sb, MoS${}_2$, BAsO${}_4$
• Ορισμένα πετρώματα και ορυκτά
• Γραφένιο
• Μη ανθρακούχοι νανοσωλήνες
• Ιστοί ορισμένων οστών
• Τένοντες
• Πολυμερή τύπου Gore-Tex
• Χαρτί (ορισμένου τύπου)
• Οριγκάμι (ήτοι, Ιαπωνία καλλιτεχνία διπλώματος χαρτιού) and other periodic patterns derived from it.
• Τεχνητές δομές με μηδενικό Poisson's ratio.
• Ορισμένα υφαντά
• Φελλός.