Auxetika

Auxetika (z řeckého αὐξητικός ) jsou materiály, které mají záporné hodnoty Poissonova poměru . Termín byl vytvořen profesorem Ken Evans z University of Exeter . [jeden]

Při natahování se auxetické materiály stávají silnějšími ve směru kolmém na působící sílu. To je způsobeno kloubovou strukturou auxetiky, která se při natažení deformuje. Taková vlastnost může být určena vlastnostmi jednotlivých molekul nebo určena strukturními rysy materiálu na makroskopické úrovni. U materiálů tohoto typu se očekává, že budou mít dobré mechanické vlastnosti, jako je výrazná absorpce mechanické energie a vysoká odolnost proti lomu.

Vědci znají materiály s podobnými vlastnostmi již asi 100 let [2] , ale v současnosti je jim věnována zvýšená pozornost. Jedna z prvních syntetických auxetik byla popsána v roce 1987 v článku nazvaném "Foam structure with a Negative Poisson's Ratio" ("Foam structure with a negative Poisson's ratio"). [3]

Návrh s negativním Poissonovým poměrem byl předpovídán již v roce 1985, [4] [5] , kdy byly publikovány návrhy materiálů s „převrácenou“ voštinou periodicitou.

Auxetika jsou

• Některé horniny a minerály (např . pyrit ); [2]
• Krystalové materiály: Li, Na, K, Cu, Rb, Ag, Fe, Ni, Co, Cs, Au, Be, Ca, Zn, Sr, Sb, MoS a další. [6] [7]
• Fáze podobné uhlíkovému diamantu [8]
• Neuhlíkové trubky [9] [10]
• Živá kostní tkáň (pravděpodobně);
• Určité varianty polytetrafluorethylenových polymerů, jako je Gore-Tex ; [jedenáct]
• Papír. [12]
• Molekuly organického řetězce. Nedávné studie ukázaly, že organické krystaly, jako jsou n-parafiny a podobně, mohou vykazovat auxetické chování. [13]

Poznámky

1. ↑ Quinion, Michael (1996-11-09), Auxetic , < http://www.worldwidewords.org/turnsofphrase/tp-aux1.htm > Archivováno 17. února 2009 na Wayback Machine 
2. ↑ 1 2 Berardelli, Phil (2010-10-04), Tyto materiály nelze roztáhnout na tenké , ScienceNow , < http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/08/these-materials-cant-be- stretche.html > . Získáno 25. dubna 2011. Archivováno 18. dubna 2011 na Wayback Machine 
3. ↑ "Pěnové struktury se záporným Poissonovým poměrem." Lakes R. Science. 27. února 1987;235(4792):1038-40. doi:10.1126/science.235.4792.1038, PMID 17782252 .
4. ↑ A.G. Kolpakov „O stanovení průměrných charakteristik elastických rámců“ Aplikovaná matematika a mechanika (Elsevier http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021892885900115 Archivováno 24. září 2015 na Wayback Machine ), 6, 198 , str. 969-977
5. ↑ RF Almgren "Izotropní trojrozměrná struktura s Poissonovým poměrem=-1", J. Elasticity 15 (1985), 427-430
6. ↑ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Klasifikace kubické auxetiky  //  Physica Status Solidi B : deník. - 2013. - Sv. 250 , č. 10 . - str. 2038-2043 . - doi : 10.1002/pssb.201384233 .
7. ↑ Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Extrémní hodnoty Youngova modulu a Poissonova poměru hexagonálních krystalů  (anglicky)  // Mechanics of Materials: journal. - 2019. - Sv. 134 . - str. 1-8 . - doi : 10.1016/j.mechmat.2019.03.017 .
8. ↑ Rysaeva, L.Kh.; Baimová, JA; Lisovenko, D.S.; Gorodtsov, VA; Dmitriev, SV Elastické vlastnosti fulleritů a diamantových fází  (anglicky)  // Physica Status Solidi B : deník. - 2019. - Sv. 256 , č.p. 1 . — S. 1800049 . - doi : 10.1002/pssb.201800049 .
9. ↑ Goldstein, R.V.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, D.S.; Volkov, MA Negativní Poissonův poměr pro kubické krystaly a nano/mikrotrubičky  (anglicky)  // Physical Mesomechanics : journal. - 2014. - Sv. 17 , č. 2 . - str. 97-115 . - doi : 10.1134/S1029959914020027 .
10. ↑ Brjuchanov, I. A.; Gorodtsov, VA; Lisovenko, DS Chiral Fe nanotrubice s negativním Poissonovým poměrem a Poyntingovým efektem. Atomistická simulace  (anglicky)  // Journal of Physics: Condensed Matter : deník. - 2019. - Sv. 31 , č. 47 . — S. 475304 . - doi : 10.1088/1361-648X/ab3a04 .
11. ↑ Auxetické materiály , < http://www.azom.com/details.asp?ArticleID=168 > Archivováno 11. srpna 2008 na Wayback Machine 
12. ↑ Baum a kol. 1984, Tappi journal, Öhrn, OE (1965): Variace tloušťky papíru při natahování, Svensk Papperstidn. 68(5), 141.
13. ↑ Stetsenko, M, 2015. Stanovení elastických konstant uhlovodíků těžkých ropných produktů pomocí přístupu molekulární dynamiky. Journal of Petroleum Science and Engineering, sv. 126 124 – 130. https://dx.doi.org/10.1016/j.petrol.2014.12.021