Onderzoekers creëren een nieuwe klasse snelheidsgevoelige mechanische
metamaterialen
Onderzoekers van de TU Delft hebben een nieuwe klasse metamaterialen gemaakt
die hun mechanisch gedrag dynamisch kunnen veranderen. Dit kan de basis vormen
voor praktische toepassingen zoals valbeschermende kleding voor ouderen. De
resultaten zijn op 17 juni in het tijdschrift Science Advances verschenen.
Metamaterialen zijn kunstmatig vervaardigde materiaalstructuren die hun
eigenschappen niet ontlenen aan de chemische samenstelling van het materiaal
waaruit ze zijn opgebouwd maar aan hun interne microstructuur. Metamaterialen
kunnen zodanig worden ontworpen dat ze uitzonderlijke eigenschappen vertonen
die niet worden aangetroffen bij gewone natuurlijke materialen. Bijvoorbeeld,
waar we intuïtief verwachten dat voorwerpen die in één richting worden
samengedrukt in de tegenovergestelde richting uitzetten, is een klasse
metamaterialen met de naam auxetische materialen doelbewust ontworpen om het
tegenovergestelde te doen.
Functionaliteiten mechanische metamaterialen
Tot dusver hebben de functionaliteiten van mechanische metamaterialen geen
gebruik gemaakt van tijdafhankelijke effecten. Dat is verrassend, stelt Dr.
Shahram Janbaz, onderzoeker bij de Biomaterials & Tissue Biomechanics-groep van
de TU Delft en eerste auteur van het artikel, omdat veel flexibele materialen
die worden gebruikt om mechanische metamaterialen te bouwen, zoals polymere
kunststoffen, mechanisch gedrag vertonen dat afhankelijk is van de snelheid
waarmee ze worden vervormd. "Visco-elastische materialen ondergaan, wanneer ze
worden belast, langzame veranderingen die energie kosten. Hun mechanische
reactie hangt daarom af van hoe snel je ze vervormt."
Het team onder leiding van Prof. Amir Zadpoor voegt nu de dimensie tijd toe aan
de gereedschapskist van mechanische metamaterialen en creëert zo een nieuwe
klasse metamaterialen die hun mechanisch gedrag dynamisch kunnen veranderen.
Lees verder online (inclusief
videomateriaal)<https://www.tudelft.nl/2020/3me/juni/onderzoekers-creeren-een-nieuwe-klasse-snelheidsgevoelige-mechanische-metamaterialen/>
