Materiali auxetici
I materiali auxetici sono materiali aventi coefficiente di Poisson negativo. Le fibre di questi materiali, se sottoposte ad uno sforzo di trazione si aprono "ad ombrello", dilatandosi in direzione trasversale a quella della trazione. Viceversa, se sottoposte a compressione "si chiudono", determinando un restringimento del campione.
Questa capacità è dovuta alla struttura microscopica o macroscopica del materiale, e determina proprietà meccaniche come l'alto 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.
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 dell'Università di Exeter[1].
Gli scienziati sono a conoscenza dei materiali auxetici da oltre 100 anni[2], 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"[3]. "Inverted Honeycomb" è stato pubblicato nel 1985 (immagine sopra)[4] [5].
Tipicamente i materiali auxetici hanno una bassa densità, permettendo alle zone a cerniera delle microstrutture auxetiche di flettersi[2].
Esempi di materiali auxetici includono:
- alcune rocce e minerali[2]
- tessuto osseo vivo (al momento è solo un'ipotesi)[2]
- varianti specifiche di polimeri di politetrafluoroetilene come il Gore-Tex[6]
- 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[7].
Note
[modifica | modifica wikitesto]- ^ Michael Quinion, Auxetic, 9 novembre 1996. URL consultato il 2 gennaio 2009.
- ^ a b c d Maria Burke, A stretch of the imagination, in New Scientist, vol. 154, n. 2085, 7 giugno 1997, p. 36 (archiviato dall'url originale il 26 agosto 2011).
- ^ R.S. Lakes, Foam structures with a negative Poisson's ratio, in Science, vol. 235, n. 4792, 27 febbraio 1987, p. 1038, Bibcode:1987Sci...235.1038L, DOI:10.1126/science.235.4792.1038, PMID 17782252.
- ^ A.G. Kolpakov "Determination of the average characteristics of elastic frameworks" Journal of Applied Mathematics and Mechanics (Elsevier http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0021892885900115), 6, 1985, pp.969-977
- ^ R.F. Almgren "An isotropic three-dimensional structure with Poisson's ratio=-1", J. Elasticity 15 (1985), 427-430
- ^ P.J. Stott, R. Mitchell e K. e Andrew Alderson, A growth industry (abstract), in Mater. World, vol. 8, 2000, pp. 12–14.
- ^ Baum et al. 1984, Tappi journal, Öhrn, O. E. (1965): Thickness variations of paper on stretching, Svensk Papperstidn. 68(5), 141.
Collegamenti esterni
[modifica | modifica wikitesto]- (EN) Materials with negative Poisson's ratio, su silver.neep.wisc.edu.
- (EN) Auxetic foam in youtube, su youtube.com.
- (EN) Movie of Auxetic Materials (.mov format), su bolton.ac.uk. URL consultato il 6 ottobre 2011 (archiviato dall'url originale l'11 marzo 2007).
- (EN) General Information about Auxetic Materials, su auxetic.info. URL consultato l'11 giugno 2019 (archiviato dall'url originale il 3 aprile 2018).
