Was bedeutet "Tessellierte granulare Metamaterialien"?
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Tessellierte granale Metamaterialien sind spezielle Materialien, die aus kleinen Partikeln bestehen, die in einem sich wiederholenden Muster angeordnet sind. Sie bilden Strukturen, die ihre Steifheit ändern können, wenn Druck angewendet wird. Im Gegensatz zu normalen Materialien, die bei mehr Druck steifer werden, können diese Metamaterialien unter den gleichen Bedingungen tatsächlich weicher werden.
Wie sie funktionieren
Diese Materialien bestehen aus mehreren kleinen Zellen, die mit festen Partikeln gefüllt sind. Wenn Druck ausgeübt wird, kann die Anordnung dieser Partikel in den Zellen beeinflussen, wie sich das Material verhält. Durch das Steuern der Anordnung der Partikel ist es möglich, Materialien zu schaffen, die sich beim Quetschen entweder versteifen oder weicher werden.
Arten von Zellen
Die Zellen in diesen Materialien können auf unterschiedliche Weise hergestellt werden. Einige haben feste Wände, während andere flexible Wände haben. Die Wahl des Wandtyps beeinflusst, wie das Material auf Druckänderungen reagiert. Materialien mit flexiblen Wänden können unterschiedliche Steifigkeitsverhalten unterstützen im Vergleich zu denen mit festen Wänden.
Anwendungen
Tessellierte granale Metamaterialien haben das Potenzial, in einer Vielzahl von weichen Materialien eingesetzt zu werden, die spezifische mechanische Eigenschaften erfordern. Diese Flexibilität könnte zu Fortschritten in Bereichen wie Bauwesen, Robotik und Polstermaterialien führen.