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ⓘ Materiali auxetici




Materiali auxetici
                                     

ⓘ Materiali auxetici

I materiali auxetici sono materiali aventi coefficiente di Poisson negativo.

Le fibre di questi materiali, tra i quali vi è per esempio il Gore-Tex, se sottoposte ad uno sforzo di trazione si aprono "ad ombrello", determinando una dilatazione in direzione trasversale a quella di sollecitazione. Viceversa, se sottoposte a compressione "si chiudono", determinando una strizione del campione.

Questa capacità è dovuta alla struttura microscopica delle molecole, che determina proprietà meccaniche come lalto assorbimento di energia e la resistenza alla frattura. I materiali auxetici possono essere utili in applicazioni come giubbotti antiproiettile, materiale da imballaggio, ginocchiere e protezioni per i gomiti, materiale antiurto, spugne e strofinacci.

La struttura dei materiali auxetici può essere schematizzata con degli esagoni come quello in figura.

Quando le estremità della struttura vengono tirate, gli spigoli dellesagono si raddrizzano aumentando larea della struttura.

Il termine auxetico deriva dalla parola greca αὐξητικός auxetikos, che significa "che tende ad aumentare" αὔξησις significa "aumento": questa terminologia è stata coniata dal professor Ken Evans dellUniversità di Exeter.

Gli scienziati sono a conoscenza dei materiali auxetici da oltre 100 anni, ma solo di recente hanno dedicato loro particolare attenzione. Il primo articolo pubblicato su un materiale sintetico auxetico è apparso sulla rivista Science nel 1987, con il titolo "Strutture di schiuma con coefficiente di Poisson negativo".

Tipicamente i materiali auxetici hanno una bassa densità, permettendo alle zone a cerniera delle microstrutture auxetiche di flettersi.

Esempi di materiali auxetici includono:

  • varianti specifiche di polimeri di politetrafluoroetilene come il Gore-Tex
  • tessuto osseo vivo al momento è solo unipotesi
  • tutti i tipi di carta: se la carta è allungata in una direzione nel piano si espanderà nella direzione dello spessore grazie alla sua struttura a rete.
  • alcune rocce e minerali
                                     
  • I materiali che presentano il coefficiente di Poisson negativo per esempio il Gore - Tex costituiscono una famiglia di materiali chiamati auxetici
  • Quando un materiale convenzionale è allungato lungo un asse o si contrae lungo gli altri assi perpendicolare nel tratto Ma i materiali auxetici si espandono

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