auxetische Sturkturen

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Sandwich- und Verbund-/Leichtbauteile, Schutzeinrichtungen oder Fasern und Textilien bieten mögliche Anwendungsbereiche für sogenannte auxetische Strukturen. Darunter
sind Materialien zu verstehen, deren Querverformungseigenschaften sich zu denen konven- tioneller Materialien konträr verhalten. Mit ihnen lassen sich unter anderem Eigenschaften wie Porosität, Dichte, Steifigkeit, Nachgiebigkeit, Festigkeit, Duktilität, Energieabsorption, Gewichtseffizienz und Bruchfestigkeit und Zähigkeit direkt beeinflussen.

Der Begriff „auxetisch“ geht auf K.E. Evans [1] zurück und cha- rakterisiert Materialien mit Querverformungseigenschaften, die sich zu denen konventioneller Materialien konträr verhal- ten. Während bei letzteren eine (positive) Zugbeanspruchung zu einer entsprechenden Verlängerung in Belastungsrichtung und gleichzeitig zu Verkürzungen in den dazu senkrechten Richtungen führt, verkehrt sich dieses Verhältnis bei auxetischen Materialien in sein Gegenteil: Zugspannungen in einer Richtung erzeugen hier posi- tive Längenänderungen in allen drei Raumrichtungen. Bildlich aus- gedrückt: Die Querschnittsfläche eines in Längsrichtung gedehnten Elements nimmt bei konventionellen Materialien mit steigender Belastung kontinuierlich ab, während sie bei auxetischen Materialien stetig zunimmt, wobei auch die Volumenveränderung größer ausfällt.

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auxetische Strukturen