Auxetik

Auxetics (fra græsk αὐξητικός ) er materialer, der har negative værdier af Poissons forhold . Udtrykket blev opfundet af professor Ken Evans fra University of Exeter . [en]

Når de strækkes, bliver auxetiske materialer tykkere i retningen vinkelret på den påførte kraft. Dette skyldes den hængsellignende struktur af auxetikken, som deformeres, når den strækkes. En sådan egenskab kan bestemmes af individuelle molekylers egenskaber eller bestemmes af materialets strukturelle træk på makroskopisk niveau. Materialer af denne type forventes at have gode mekaniske egenskaber såsom betydelig mekanisk energiabsorption og høj brudmodstand.

Forskere har kendt materialer med lignende egenskaber i omkring 100 år [2] , men de får i øjeblikket øget opmærksomhed. En af de første syntetiske auxetics blev beskrevet i 1987 i en artikel med titlen "Foam structures with a Negative Poisson's Ratio" ("Foam structures with a negative Poisson's ratio"). [3]

Designet med et negativt Poisson's-forhold blev forudsagt allerede i 1985, [4] [5] da design for materialer med "omvendte" honeycomb-periodicitetsceller blev offentliggjort.

Auxetics er

• Nogle sten og mineraler (f.eks . pyrit ); [2]
• Krystalmaterialer: Li, Na, K, Cu, Rb, Ag, Fe, Ni, Co, Cs, Au, Be, Ca, Zn, Sr, Sb, MoS og andre. [6] [7]
• Kulstof diamantlignende faser [8]
• Ikke-kulstofrør [9] [10]
• Levende knoglevæv (formodentlig);
• Visse varianter af polytetrafluorethylenpolymerer, såsom Gore-Tex ; [elleve]
• Papir. [12]
• Organiske kædemolekyler. Nylige undersøgelser har vist, at organiske krystaller såsom n-paraffiner og lignende kan udvise auxetisk adfærd. [13]

Noter

1. ↑ Quinion, Michael (1996-11-09), Auxetic , < http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-aux1.htm > Arkiveret 17. februar 2009 på Wayback Machine 
2. ↑ 1 2 Berardelli, Phil (2010-10-04), These Materials Can't Be Stretched Thin , ScienceNow , < http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/08/these-materials-cant-be- stretche.html > . Hentet 25. april 2011. Arkiveret 18. april 2011 på Wayback Machine 
3. ↑ "Skumstrukturer med et negativt Poisson-forhold." Lakes R. Videnskab. 1987 27. februar;235(4792):1038-40. doi:10.1126/science.235.4792.1038, PMID 17782252 .
4. ↑ A.G. Kolpakov "On the determination of the average characteristics of elastic frameworks" Applied Mathematics and Mechanics (Elsevier http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021892885900115 Arkiveret 24. september 2015 på Wayback Machine ), 6, 1985 , s. 969-977
5. ↑ RF Almgren "En isotropisk tredimensionel struktur med Poisson's ratio=-1", J. Elasticity 15 (1985), 427-430
6. ↑ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Klassificering af kubisk auxetik  //  Physica Status Solidi B : journal. - 2013. - Bd. 250 , nr. 10 . - S. 2038-2043 . - doi : 10.1002/pssb.201384233 .
7. ↑ Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Ekstreme værdier af Youngs modul og Poissons forhold mellem hexagonale krystaller  (engelsk)  // Mechanics of Materials: journal. - 2019. - Bd. 134 . - S. 1-8 . - doi : 10.1016/j.mechmat.2019.03.017 .
8. ↑ Rysaeva, L.Kh.; Baimova, JA; Lisovenko, D.S.; Gorodtsov, VA; Dmitriev, SV Elastiske egenskaber af fulleritter og diamantlignende faser  (engelsk)  // Physica Status Solidi B : journal. - 2019. - Bd. 256 , nr. 1 . — S. 1800049 . - doi : 10.1002/pssb.201800049 .
9. ↑ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, D.S.; Volkov, MA Negative Poisson's ratio for kubiske krystaller og nano/mikrorør  (engelsk)  // Physical Mesomechanics : journal. - 2014. - Bd. 17 , nr. 2 . - S. 97-115 . - doi : 10.1134/S1029959914020027 .
10. ↑ Bryukhanov, I. A.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Chiral Fe nanorør med både negativ Poissons ratio og Poyntings effekt. Atomistisk simulering  (engelsk)  // Journal of Physics: Condensed Matter : journal. - 2019. - Bd. 31 , nr. 47 . — S. 475304 . - doi : 10.1088/1361-648X/ab3a04 .
11. ↑ Auxetic materials , < http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=168 > Arkiveret 11. august 2008 på Wayback Machine 
12. ↑ Baum et al. 1984, Tappi journal, Öhrn, OE (1965): Papirets tykkelsesvariationer ved strækning, Svensk Papperstidn. 68(5), 141.
13. ↑ Stetsenko, M, 2015. Bestemmelse af de elastiske konstanter for kulbrinter i tunge olieprodukter ved hjælp af molekylær dynamik-simulering. Journal of Petroleum Science and Engineering, Vol. 126.124 – 130. https://dx.doi.org/10.1016/j.petrol.2014.12.021