Τα αυξητικά είναι υλικά που έχουν αρνητική αναλογία Poisson — όταν τεντώνονται, παχαίνουν αντί να αραιώνουν. Αυτό είναι δυνατό λόγω της υποκείμενης δομής τους. Θα μπορούσε κανείς να φανταστεί έναν αφρό φτιαγμένο από εκατομμύρια μικροσκοπικά κελιά σε σχήμα παπιγιόν, συνδεδεμένα μεταξύ τους. Αν κάποιος τραβήξει τα πλαϊνά του υλικού, τα παπιγιόν επεκτείνονται σε τετράγωνα, επεκτείνονται στο εγκάρσιο επίπεδο καθώς και στο επίπεδο παράλληλα με το τέντωμα. Αυτό το φαινόμενο προκαλείται από τη μακροδομή ή τη μικροδομή του υλικού και όχι από τη χημική σύνθεση του ίδιου του υλικού, έτσι πολλά κοινά υλικά μπορούν να τεθούν σε αυξητικές διατάξεις, αν και τα υλικά που είναι εύκαμπτα και ελαστικά λειτουργούν καλύτερα.
Η έννοια των υλικών με αρνητική αναλογία Poisson δημοσιεύτηκε για πρώτη φορά στο περιοδικό Science το 1987 από τον Rod Lakes του Πανεπιστημίου της Αϊόβα, ο οποίος υπήρξε ηγέτης στον εκκολαπτόμενο τομέα. Ο όρος «αυξητικό» δεν χρησιμοποιήθηκε για να αναφερθεί σε αυτά τα υλικά μέχρι το 1991 περίπου. Προήλθε από την ελληνική λέξη auxeticos, που σημαίνει «αυτό που τείνει να αυξηθεί».
Χωρίς φυσικά παραδείγματα
Τα αυξητικά υλικά δεν είναι φυσικά και δεν υπάρχουν γνωστά βιολογικά παραδείγματα. Τα πρώτα αυξητικά ήταν αφροί με ειδικά σχεδιασμένες μικροδομές. Ανάλογα με το μέγεθος των κενών αέρα στη μικροδομή, το αυξητικό αποτέλεσμα σε αυτά τα υλικά μπορεί να είναι περισσότερο ή λιγότερο ακραίο. Οι περισσότεροι αυξητικοί αφροί διαστέλλονται κατά περίπου 30 τοις εκατό περίπου πριν τεμαχιστούν λόγω της δύναμης τάνυσης. Με πιο προηγμένα αυξητικά δομημένα σε μοριακό επίπεδο, μπορεί να είναι δυνατή πιο εντυπωσιακή επέκταση.
Πιθανές εφαρμογές
Οι προτάσεις για τη χρήση αυξητικών ήταν αρκετά ευρύ σε εύρος, αν και λίγες εφαρμογές είχαν δημιουργηθεί από το 2011. Τα αυξητικά που χρησιμοποιούνται σε μικρούς ιατρικούς ανιχνευτές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη διαστολή των αιμοφόρων αγγείων. Αυτά τα υλικά διαστέλλονται τόσο εύκολα που θα ήταν επίσης ιδανικά φίλτρα, ικανά να πιάσουν πολλά ξένα σωματίδια στη μακροδομή τους. Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά φίλτρα, θα μπορούσαν να παραμείνουν μικρά και συμπαγή όταν δεν χρησιμοποιούνται.
Η διοχέτευση αυξητικών ινών μέσω σύνθετων υλικών θα μπορούσε να επιτρέψει βελτιώσεις αντοχής, με την τάση να διαστέλλονται υπό τάση τάνυσης, συμβάλλοντας στη διατήρηση της συνολικής δομής του σύνθετου υλικού. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για σύνθετα υλικά που αποτελούνται από υλικά που έχουν την τάση να γλιστρούν το ένα δίπλα στο άλλο. Πολλές άλλες πιθανές εφαρμογές για auxetics δεν έχουν ακόμη αναπτυχθεί, αν και ο κατάλογος είναι μακρύς και υπόσχεται πολλά σε πολλούς τομείς.