想象一下橡皮圈在拉伸時變胖，在收縮時變瘦,。這種名為細胞增大劑的材料實際上是存在的,，然而科學(xué)家完全沒法弄明白它們到底是怎樣工作的。如今,，一個新的數(shù)學(xué)模型或許能夠幫上忙,。研究人員表示，這一模型能夠準確預(yù)測這些材料的特性，并為它們廣闊的應(yīng)用前景打開了一扇大門,，包括當(dāng)傷口膨脹時能夠給藥的繃帶,，以及抗震建筑結(jié)構(gòu)。
早在一個世紀以前,，德國物理學(xué)家Woldemar Voigt便在黃鐵礦晶體中發(fā)現(xiàn)了細胞增大劑,。他的研究發(fā)現(xiàn)，這些晶體在被拉伸時能夠變得更厚,。Voigt無法解釋這種奇怪的現(xiàn)象,，并且在當(dāng)時也沒有什么相關(guān)的實際應(yīng)用，因此研究人員忽略了這項研究達幾十年之久,。
科學(xué)家在上世紀80年代重又把目光投向細胞增大劑,。研究人員開始合成一些具有細胞增大劑特性的材料，例如蜂窩聚合泡沫材料,，它們能夠在被撕扯后變大,，并且科學(xué)家同時也在研究如何進一步利用這一特性。研究人員發(fā)現(xiàn),，細胞增大劑還非常適合吸收聲音,、震動以及碰撞，從而使其成為絕緣,、減震以及汽車緩沖材料的絕佳候選者,。
在8月4日發(fā)表于英國《皇家學(xué)會學(xué)報A卷》網(wǎng)絡(luò)版上的一篇論文中，馬耳他大學(xué)的科學(xué)家提出了一個有關(guān)細胞增大劑特性的通用數(shù)學(xué)模型,。文章的作者,、數(shù)學(xué)家及化學(xué)家Joseph Grima表示，這個模型最終闡明了當(dāng)一個細胞增大劑材料被拉伸時到底發(fā)生了什么,。該模型基于一種細胞增大劑,，這種混合物的結(jié)構(gòu)由一個彼此連接的長方形和(或)正方形陣列構(gòu)成。模型揭示了當(dāng)材料被拉伸時,，長方形結(jié)構(gòu)——被稱為剛性旋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)——會相對另一個長方形發(fā)生旋轉(zhuǎn),，從而減少了材料的密度，但同時卻增加了材料的厚度,。Grima解釋說,，這一模型能夠預(yù)測任何材料的細胞增大劑特性。
生物谷提供原文索引：
期刊 Proceedings of the Royal Society A
標題 Auxetic behaviour from connected different-sized squares and rectangles
作者 Joseph N. Grima, Elaine Manicaro and Daphne Attard
DOI 10.1098/rspa.2010.0171
英國布里斯托爾大學(xué)的航空工程師Fabrizio Scarpa表示,，這一模型是“迄今為止我所見到的有關(guān)細胞增大劑特性的一個最全面的闡述”,。他說，這項研究成果將在許多不同的領(lǐng)域點亮新的靈感,，例如在多種電子設(shè)備中使用的液晶高分子材料的開發(fā),，以及航天器可折疊天線以及反射器的研制,。（生物谷Bioon.com）
