auxetic是什麼意思，auxetic的意思翻譯、用法、同義詞、例句

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Auxetic（拉脹）是一個材料科學領域的專業術語，用于描述一類具有特殊力學行為的材料。其核心特征在于：當材料在單軸方向上被拉伸時，其垂直于拉伸方向的橫向尺寸會增大（膨脹）；反之，當被壓縮時，其橫向尺寸會減小（收縮）。 這與絕大多數常見材料（如橡膠、金屬）的行為相反，後者在拉伸時橫向收縮（具有正泊松比），這種現象被稱為負泊松比效應。

詳細解釋：

1. 負泊松比 (Negative Poisson's Ratio):
   • 泊松比（ν）是材料的一個基本力學屬性，定義為橫向應變（ε_transverse）與軸向應變（ε_axial）比值的負數： $$

u = -frac{varepsilon{text{transverse}}}{varepsilon{text{axial}}} $$

• 對于普通材料（正泊松比材料，0 < ν < 0.5），拉伸時軸向伸長（ε_axial > 0），橫向收縮（ε_transverse < 0），導緻 ν > 0。
• 對于拉脹材料（Auxetic Materials），拉伸時軸向伸長（ε_axial > 0），橫向也膨脹（ε_transverse > 0），導緻計算出的泊松比 ν < 0（負值）。

2. 行為機制：

   • 這種反直覺的行為源于材料内部的微觀或納米結構，而非構成材料的分子的固有屬性。常見的機制包括：
     • 鉸鍊狀結構： 材料内部存在類似鉸鍊的單元，拉伸時這些單元會打開，導緻材料在橫向膨脹。
     • 旋轉剛性單元： 由相互連接的剛性單元（如多邊形）構成，拉伸時單元發生旋轉，使結構在拉伸方向上變長，同時在橫向上變寬。
     • 特定幾何構型： 如褶皺結構、手性結構、雙箭頭結構等，其拓撲設計在受力變形時自然産生橫向膨脹效應。

3. 獨特性能與應用： 由于其負泊松比特性，拉脹材料展現出許多優異的性能，使其在特定應用領域極具潛力：

   • 增強的抗斷裂性/韌性： 拉伸時橫向膨脹有助于抑制裂紋擴展。當裂紋出現時，材料在裂紋尖端區域橫向膨脹，使裂紋閉合或減緩其擴展速度 。
   • 增強的能量吸收： 在受到沖擊或壓縮時，材料結構能更有效地塌陷和填充空間，顯著提高吸能效率。這使得它們非常適合用于防護裝備（如更輕、更吸能的防彈衣、頭盔襯墊、護具）和阻尼減震材料 。
   • 增強的剪切模量： 相比具有相同楊氏模量和正泊松比的材料，拉脹材料通常具有更高的剪切模量，提供更好的抗剪切變形能力 。
   • 可變形性與貼合性： 拉伸時變寬的特性使其在需要高曲面貼合度的應用中非常有用，例如可展開結構、智能紡織品（如更舒適、活動性更好的運動服或醫療繃帶）以及生物醫學工程（如組織工程支架，需要適應複雜形狀并促進細胞生長）。
   • 增強的壓痕阻力： 對局部壓痕有更強的抵抗力，因為受壓點周圍的材料會向受壓點收縮，而非像普通材料那樣被擠開 。

4. 材料類型： 拉脹行為可以在多種天然和人造材料中觀察到：

   • 天然材料： 某些皮膚層（如牛的皮膚）、一些礦物質（如α-方石英）、特定生物結構（如肌腱在某些變形階段）。
   • 人造材料/結構： 包括具有特定微觀結構的聚合物泡沫、蜂窩結構、3D打印晶格結構、紡織品（特殊編織或針織結構）、複合材料以及一些納米結構材料（如碳納米管網絡、石墨烯片層結構） 。

權威參考來源：

1. 《自然》系列期刊 (Nature Portfolio): 經常發表關于拉脹材料新穎設計、性能表征和前沿應用（如生物醫學、柔性電子）的高影響力研究論文和綜述。例如，關于具有複雜拉脹行為的超材料設計或其在組織工程中的應用研究 。
2. 英國皇家化學學會期刊 (Royal Society of Chemistry Journals): 如《材料化學雜志》(Journal of Materials Chemistry)，經常刊登關于新型拉脹聚合物、複合材料、水凝膠等的合成、性能及應用的研究 。
3. 美國物理聯合會期刊 (AIP Publishing Journals): 如《應用物理評論》(Applied Physics Reviews)，發表關于拉脹材料力學基礎理論、建模及其在聲學、熱學、電磁學等功能應用方面的綜述和重要研究進展 。
4. 維基百科 (Wikipedia): “Auxetics”詞條提供了關于拉脹材料定義、原理、結構類型、性能和應用的基礎概述，并包含相關參考文獻 。

網絡擴展資料

Auxetic 是一個多義詞，具體含義需結合語境理解：

1.生物學領域

• 詞性：形容詞（adj.）或名詞（n.）
• 發音：英 [ɔ:'zetɪk]，美 [ɔ:'zetɪk]
• 定義：
  • 形容詞：描述通過細胞增大性生長（auxesis） 的方式促進體積增長，即細胞體積增大而非數量增加（如細胞分裂）。
  • 名詞：指具有促進細胞增大作用的物質（如“細胞增大劑”）。
• 詞源：源自希臘語 auxēsis（增大），與生物發育過程相關。

2.材料科學領域

• 擴展含義：
  在非生物學語境中，auxetic materials（拉脹材料） 指具有負泊松比 的特殊材料，即拉伸時橫向膨脹，壓縮時橫向收縮。但此用法更常見于複數形式auxetics，需注意區分。

3.相關術語

• Auxesis（名詞）：細胞增大性生長的過程。
• Auxetically（副詞）：以細胞增大的方式。

Auxetic 的核心含義與“細胞增大”相關，需根據上下文判斷具體指向生物學機制還是材料特性。如需進一步擴展（如材料學應用），建議參考專業文獻補充。

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