Materiales Auxeticos: una breve descripción y avances en la reducción de la concentración de esfuerzos

Abstract

Los materiales auxeticos, aquellos que presentan contracciones laterales cuando únicamente se les aplica fuerzas de compresión en la dirección axial, han atraído recientemente el interés de la comunidad científica. Esto se debe a que sus propiedades propician nuevos comportamientos de interés en aplicaciones como la absorción de impactos y vibraciones, la reducción de esfuerzos térmicos por confinamiento y su resistencia a la indentación. Sin embargo, no son de común uso debido a la escasez de materiales que presenten estas propiedades en la naturaleza. Una opción a esto es el uso de metamateriales, materiales que por su macro-geometría presentan cambios en sus propiedades de manera efectiva. Diversos estudios se han realizado para entender mejor la posibilidad de hacer uso de meta-materiales auxeticos, pero se ven limitados por diversas desventajas. Un área en que este ´estudio se concentra es en desarrollar nuevas geometr´ıas que ayuden a aliviar una de estas desventajas, la concentración del esfuerzo que muchas de estas geometrías presentan.

Auxetic materials, those that have lateral contractions when only compression forces are applied in the axial direction, have recently attracted the interest of the scientific community. This is because their properties make possible new behaviors of interest in applications such as the shock and vibrations absorption, the reduction of thermal stresses due to confinement and indentation resistance. However, they are not in common use today due to the lack of materials that show these properties in nature. An option is the use of metamaterials, materials that due to their macro-geometry present changes in their properties effectively. Various studies have been carried out to better understand the possibility of making use of auxetic meta-materials, but they are limited by various disadvantages. One area in which this study focuses is on developing new geometries that help alleviate one of these disadvantages, the stress concentration that many of these geometries present.