Auxetismo

A auxética (grego auxein , extender) é o fato de ser um material, possuindo um Poisson negativo. A teoria dos materiais isotrópicos permite um coeficiente de Poisson entre -1 e 0,5. Os materiais auxiliares estão atualmente agrupados em três categorias:

• cristais, como zeólitos ou sílica 2D , que exibem propriedades auxéticas em escala microscópica;
• espumas, como certas espumas de polímero (por exemplo, Teflon PTFE ), que um tratamento mecânico e térmico pode tornar auxético;
• fibras usadas em materiais compósitos.

Origem estrutural

A operação é explicada no nível microestrutural: não é uma estrutura em favo de mel, mas sim células de reentrada, conforme ilustrado abaixo:

Certas configurações anisotrópicas atingem um coeficiente inferior a -1.

Ainda pouco estudados, estes materiais podem ter aplicações nomeadamente na construção (a sua estrutura torna-os particularmente resistentes) ou no fabrico de filtros ajustáveis. Na verdade, ao associar cristais piezoelétricos e auxéticos, pode-se modular o tamanho dos poros do filtro.

Exemplos

Aqui estão alguns exemplos de materiais ou produtos auxéticos:

• espuma de poliuretano auxética;
• a cristobalita -alfa;
• certas rochas e minerais;
• o grafeno , que pode ser obtido pela introdução de defeitos de gap auxético;
• tecido ósseo vivo (embora isso seja apenas suspeito);
• tendões, em sua amplitude normal de movimento;
• alguns tipos de polímeros de politetrafluoroetileno , como Gore-Tex
• vários tipos de papel. Se um papel for esticado na direção do plano, ele aumentará na direção da espessura devido à estrutura de sua rede;
• vários tipos de dobras de origami, como Diamond Fold Structure (RFS), Chevron Pattern , Miura Fold e outros padrões de dobras periódicas derivados deles;
• algumas estruturas macroscópicas projetadas de maneira personalizada para ter taxas de Poisson específicas;
• alguma cadeia de moléculas orgânicas. Pesquisas recentes revelaram que cristais orgânicos, como certos n- alcanos , ou semelhantes, podem exibir comportamento auxético;
• tecidos não tecidos agulhados e tratados. Devido à estrutura de rede desses tecidos, um protocolo de tratamento usando calor e pressão pode converter tecidos não tecidos comuns (não auxéticos) em materiais auxéticos;
• a cortiça é quase zero do coeficiente de Poisson. Isso o torna um bom material para selar garrafas de vinho.

Notas e referências

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links externos

• Um site em inglês sobre materiais auxéticos, com ilustrações .
• Site (também em inglês) sobre o exemplo de zeólitas como material auxético .