利兹大学的研究人员开发出一种合成材料可以模仿某些生物组织并在其伸展时变厚

利兹大学的研究人员开发出一种合成材料，可以模仿某些生物组织并在其伸展时变厚。您是否发现目前可用的材料过于拘束且不灵活?英国利兹大学的研究人员开发出一种在拉伸时变得更厚而不是更薄的材料。从技术上讲，这种材料表现出负泊松比，它代表横向应变与轴向应变的比值。

“最初当你拉伸这种材料时，如果我们垂直于液晶的排列方向拉伸，我们最初会看到样品变得更薄，表现出正常的正泊松比行为，但随后它会经过一个临界点，在那里它变为零度以下。也就是说，随着我们继续增加压力，材料实际上开始变厚，“Devesh Mistry，其中一位研究人员告诉Design News。“液晶基团正在重新排序并改变其内部结构。了解分子结构是理解为什么这种泊松比正在发生变化以及我们如何使用它来创建一个以负泊松比开始的材料的关键。

研究人员在Nature Communications上发表的一项研究中指出，这些所谓的“拉胀材料”可以在猫的皮肤，人的肌腱和贻贝壳内的保护层中发现。这些材料的极端韧性促使人们开发合成版本。已经证明了3D打印的拉胀结构的一些例子，但是利兹大学的这一最新发展是第一种本身具有拉伸性的人造材料。

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Mistry说：“我们感兴趣的是使用图案化的机械各向异性来制造以特定方式变形的材料.Mistry是一名物理学家，他在利兹的物理和天文学院工作时发现并且目前正在工作在科罗拉多大学，当他发现这种独特的行为时，他正在寻找可能对柔性电子产品或下一代显示器有用的材料。

“我在文献中发现了一种材料，我觉得这种材料可以满足我们的特殊需求，然后在研究它的机械性能时，我们看到了这种非常有趣且非常离奇的行为，这种行为完全出乎意料，但显然已经引起了人们的想象，”Mistry说过。

已知液晶弹性体具有令人感兴趣的机械性能，例如各向异性或方向依赖性，并且已经研究了一段时间。今天，它们被用于制造热或光致驱动的装置。

之前已经了解到液晶的间距和图案可以编程，但是Mistry和他的团队希望进行更深入的研究，研究这些材料如何变形以及它们如何在不同方向变形。这种拉胀行为已经在理论上被预测，可以追溯到2003年，但它从未得到证实。

该材料尚未命名。但对于那些化学家来说，这种特殊的液晶弹性体是基于丙烯酸酯化学的。

Mistry说，由于它与生物组织的相似性，这种新材料被认为是一种生物回忆材料，非常适合人造肌肉和软机器人。其他材料的其他潜在应用包括鞋类和防弹衣。

RP Siegel，PE，拥有机械工程硕士学位，在施乐公司研发工作了20年。这位发明家拥有50项专利，现在是一名全职作家，RP在技术与社会的交叉领域找到了自己的主要兴趣。他的作品出现在多个消费者和工业界，他还合着了生态惊悚片Vapor Trails。