Image

Zellulare Auxetische Materialien

In der Klasse der Metamaterialien sind auxetische Strukturen, welche eine negative Querkontraktionszahl besitzen, eine der interessantesten Untergruppen mit hohem Potential. Diese Strukturen werden breiter bei Zugbelastung entlang einer Achse senkrecht zur Belastung und das Volumen der Struktur steigt. Umgekehrt wird sie bei Druckbelastung schmaler und ihr Volumen sinkt.

Der auxetische Effekt kann durch mehrere Mechanismen entstehen, zum Beispiel in zellularen Strukturen durch Klapp- oder Rotationsbewegungen von Stegen oder Knotenpunkten.

Kombiniert mit der niedrigen Dichte und den guten Ermüdungs- und Energieabsorptionseigenschaften von zellularen Materialien sind auxetische Strukturen ein vielseitig einsetzbarer Werkstoff. Denkbare Anwendungen sind unter anderem Crash-Absorber, medizinische Stents, neuartige Textilien und Solarabsorber.

Viele zellulare auxetische Strukturen sind anisotrop, das heißt sie weisen den auxetischen Effekt nur richtungsabhängig auf. Das Finden von dreidimensionalen, richtungsunabhängigen auxetischen Strukturen ist daher von großem Interesse.

Die additive Fertigung ermöglicht durch die hohe Geometriefreiheit das Herstellen von komplexen zellularen Strukturen. Mit Hilfe von elektronenstrahl- oder laserbasierter Fertigung können auch Strukturen aus Metall hergestellt werden. Am Zentralinstitut für Neue Materialen und Prozesstechnik (ZMP) der FAU Erlangen-Nürnberg wird an der Findung neuer auxetischer Strukturen mit verbesserten Eigenschaften geforscht. Mit Hilfe des selektiven Elektronenstrahlschmelzprozesses können Strukturen dann gefertigt und mechanisch getestet werden.

Mehr Informationen zu unseren Forschungsaktivitäten am ZMP der FAU Erlangen-Nürnberg finden Sie hier oder an unserem Stand auf der CellMAT 2016 vom 7. bis 9. Dezember in Dresden.


Kontakt Forschungsverbund Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Cluster of Excellence Engineering of Advanced Materials (EAM)
Nägelsbachstraße 49b
91052 Erlangen, Germany

T +49 (0) 9131 8520 -846
eam-contact@fau.de
www.eam.fau.de



Zurück zur Übersicht
Facebook  
Dieser Newsletter wird herausgegeben von der Deutschen Gesellschaft für Materialkunde e.V. (Impressum)
Datenschutzerklärung
Redaktion: Dipl.-Ing. Fahima Fischer
Kontakt: presse@dgm.de

(Newsletter abbestellen)