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Tecnologías emergentes Fig. 3. Indentación de un material convencional (izq.) y de un material auxético (der.). (Fuente: www.writeopinions.com). • Resistencia a la indentación. Cuando un material no auxético se somete a una carga de compresión por indentación, ésta aplasta localmente al material. Para compensar esta presión local, el material se expande en la dirección perpendicular a la carga aplicada. Sin embargo, cuando se somete esta carga a un material auxético isótropo, se observa una contracción local. Hay un flujo de material que se acumula bajo el punto de compresión, y se crea un área de material más denso con mayor resistencia a la deformación, tal y como se puede ver en la figura 3. De esta manera, los materiales auxéticos poseen una resistencia a la compresión mejorada, cuando se comparan con los materiales convencionales. Este efecto es especialmente interesante en el desarrollo de sis- temas para la absorción de impactos. • Resistencia a la fractura. Los materiales auxéticos presentan mejor resistencia a la fractura que los materiales “convencionales”, debido a que la propagación de las grietas es menor. Requieren, por tanto, de la aplicación de un mayor nivel de energía para hacerlas crecer en éstos que en los materiales no auxéticos. Este fenómeno se puede explicar con la definición básica de los materiales auxéticos. Cuando estos materiales son sometidos a esfuerzos de tracción, aumentan sus dimensiones. Este incremento dimensional que se aprecia a nivel macroscópico es el resultado del incremento dimensional de cada celdilla auxética individualmente. De esta manera, en el momento en el que se forma una grieta, la expansión de la celdilla tenderá a cerrarla. • Comportamiento sinclástico. El comportamiento sinclástico es la capacidad de un cuerpo de deformarse en forma de cúpula cuando es doblado. Es conocido que cuando un cuerpo es doblado, se somete a esfuerzos de tracción y compresión. Para los materiales auxéticos, cuando son doblados existe una expansión y una contracción del material en su exterior y en su interior, respectivamente. Al doblar un material auxético, se forma una cúpula, como resultado de la expansión del material traccionado y la contracción de la sección comprimida. Este comportamiento se puede observar en la figura 4. La capacidad de tomar formas doblemente curvas es de gran utilidad, por ejemplo, aporta una manera de crear este tipo de estructuras complejas sin la necesidad de usar técnicas más agresivas ni mecanizados adicionales. • Permeabilidad variable. Debido al comportamiento de expansión y contracción de este tipo de estructuras, se pueden decir que las espumas auxéticas tienen permeabilidad variable. La variación de las dimensiones de la estructura es el reflejo de los cambios dimensionales de la celdilla individual. Por tanto, se puede tomar cada celdilla de la estructura como un poro que puede abrirse y cerrarse de la manera más conveniente. Este comportamiento se muestra en la figura 5. • Memoria de forma. La memoria de forma es la habilidad de un material sometido a una deformación plástica de recordar y volver a su forma inicial, cuando se somete a un estímulo externo, como por ejemplo una variación de temperatura. Esta propiedad es muy útil en situaciones que requieren propiedades mecánicas variables auxéticas y no auxéticas, donde existe una variación de la temperatura. Otras propiedades manifestadas por los materiales auxéticos son sus buenas prestaciones tribológicas, teniendo Fig. 4. Comportamiento sinclásico en una estructura auxética. (Fuente: http://home. um.edu.mt/auxetic/press/). Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 56. Primer trimestre 2018 9


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