Quatro topologias de micro-estrutura robusta de metamateriais extremos emergiram da estrutura proposta. Crédito:Swansea University
Nova pesquisa publicada em Relatórios Científicos revelou que um algoritmo simples, mas robusto, pode ajudar os engenheiros a melhorar o design de materiais celulares que são usados em uma variedade de aplicações que vão desde a defesa, biomédica a estruturas inteligentes e ao setor aeroespacial.
A forma como os materiais celulares irão se comportar pode ser incerta e, portanto, os cálculos para ajudar os engenheiros a prever como eles irão reagir a um projeto específico, para um determinado conjunto de cargas, condições e restrições, pode ajudar a maximizar seu design e desempenho subsequente.
Os colaboradores de pesquisa da Faculdade de Ciências e Engenharia, Swansea University, Instituto Indiano de Tecnologia de Delhi e Brown University, NÓS., descobriram que a execução de cálculos especializados pode ajudar os engenheiros a encontrar a microestrutura ideal para materiais celulares que são usados para uma ampla gama de finalidades, de aplicações aeroespaciais avançadas a stents usados para artérias bloqueadas.
O co-autor da pesquisa, Dr. Tanmoy Chatterjee, disse "Este artigo é o resultado de um ano de pesquisa colaborativa sustentada. Os resultados ilustram que as incertezas na microescala podem impactar drasticamente o desempenho mecânico dos metamateriais. Nossa formulação alcançou novos projetos de microestrutura ao empregar algoritmos computacionais que seguem os princípios evolutivos da natureza. "
O co-autor, Professor Sondipon Adhikari, explica:"Esta abordagem nos permitiu alcançar propriedades mecânicas extremas envolvendo coeficiente de Poisson negativo (metamaterial auxético) e módulo de elasticidade. A capacidade de manipular propriedades mecânicas extremas por meio de novos projetos de microarquitetura ideal abrirá novas possibilidades para fabricação e aplicações. "