Области применения ауксетических структур

Abstract

Основной задачей статьи являлся анализ областей применения ауксетических структур. Перспективность использования ауксетических структур в различных отраслях определяется их уникальными свойствами, в частности отрицательным коэффициентом Пуассона. При растяжении материала его поперечное сечение расширяется, а не сужается как в обычных материалах. Такая уникальная характеристика открывает широкие возможности для их применения в различных областях. Ауксетические материалы демонстрируют ряд и других характеристик по сравнению с обычными материалами, например, отличную стойкость к вдавливанию, высокую жесткость на сдвиг, высокую вязкость разрушения и уникальные способности поглощения энергии. Ауксетики используются в медицинских имплантах, применяются для создания легких и прочных конструкций, используемых в самолетах и космических аппаратах, что позволяет снизить вес конструкции и сохранить устойчивость к нагрузкам. Они применяются в солнечных панелях и ветряных турбинах благодаря своей способности эффективно распределять нагрузки и улучшать энергоэффективность, в гибких электронных компонентах, в строительстве для повышения сейсмостойкости зданий и сооружений, в спортивной экипировке. Перспективы использования ауксетических структур огромны – это и разработка новых методов их производства, и изучение влияния микрострутуры на механические свойства ауксетиков, а также тканевая и регенеративная медицина. Таким образом, ауксетические струкуры обладают огромным потенциалом для инноваций в науке и технике, чему также способствуют успехи в раз-витии аддитивных технологий, позволяющих создавать практически любые макроструктурированные материалы.

The main objective of the work was to analyze the application areas of auxetic structures. The prospects of using auxetic structures in various industries are determined by their unique properties, in particular, the negative Poisson ratio. When a material is stretched, its cross-section expands, rather than contracting, as in conventional materials. This unique characteristic opens up wide possibilities for their application in various fields. Auxetic materials exhibit a number of other characteristics compared to conventional ma-terials, such as excellent indentation resistance, high shear stiffness, high fracture toughness, and unique energy absorption abilities. Auxetics are used in medical implants, used to create lightweight and durable structures used in air-planes and spacecraft, allowing to reduce the weight of the structure and maintain load resistance. They are used in solar panels and wind turbines, due to their ability to efficiently distribute loads and improve energy efficiency, in flexible electronic components, in construction to increase earthquake resistance, buildings and structures, in sports equipment. The prospects for using auxetic structures are enormous, including the development of new methods of their production, and the study of the effect of microstructure on the mechanical properties of auxetics, tissue and regenerative medicine. Thus, auxetic structures have great potential for innovation in science and technology, which is also facilitated by advances in the development of additive technologies that make it possible to create almost any macrostructured materials