Auxetisme

L'auxétisme (du grec auxein, s'étendre) est le fait, pour un matériau, de posséder un coefficient de Poisson négatif. La théorie des matériaux isotropiques autorise un coefficient de Poisson compris entre -1 et 0,5. Les matériaux auxétiques se regroupent pour l'instant en trois catégories :

• Des cristaux, comme les zéolites, qui manifestent des propriétés auxétiques à l'échelle microscopique
• Des mousses, comme certaines mousses de polymère (ex : le téflon PTFE), qu'un traitement mécanique et thermique peut rendre auxétiques.
• Des fibres utilisées dans les matériaux composites

Le fonctionnement s'explique au niveau micro-structural : il ne s'agit pas de structure à nid d'abeilles, mais de cellules ré-entrantes, comme illustré ci-dessous.

Certaines configurations anisotropiques atteignent un coefficient inférieur à -1.

Encore peu étudiés, ces matériaux pourraient avoir des applications notamment dans le bâtiment (leur structure les rend particulièrement résistants), ou dans la fabrication de filtres réglables. En effet, en associant cristaux piézo-électriques et auxétiques, on pourrait moduler la taille des pores du filtre.

Références

• Un site en anglais sur les matériaux auxétiques, avec illustrations
• Site (également en anglais) sur l'exemple des zéolites comme matériau auxétique

• Portail de la physique