Nuova ricerca pubblicata su Rapporti scientifici ha rivelato che un algoritmo semplice ma robusto può aiutare gli ingegneri a migliorare la progettazione di materiali cellulari utilizzati in una varietà di applicazioni diverse che vanno dalla difesa, biomedicale alle strutture intelligenti e al settore aerospaziale.

Il modo in cui i materiali cellulari funzioneranno può essere incerto e quindi i calcoli per aiutare gli ingegneri a prevedere come reagiranno per un particolare progetto, per un dato insieme di carichi, condizioni e vincoli, possono aiutare a massimizzare il loro design e le prestazioni successive.

I collaboratori di ricerca presso la Facoltà di Scienze e Ingegneria, Università di Swansea, Indian Institute of Technology Delhi e Brown University, NOI., ha scoperto che l'esecuzione di calcoli specializzati può aiutare gli ingegneri a trovare la microstruttura ottimale per i materiali cellulari utilizzati per un'ampia gamma di scopi, dalle applicazioni aerospaziali avanzate agli stent utilizzati per le arterie bloccate.

Il coautore della ricerca, il dott. Tanmoy Chatterjee, ha dichiarato:"Questo documento è il risultato di un anno di ricerca collaborativa prolungata. I risultati illustrano che le incertezze su microscala possono avere un impatto drastico sulle prestazioni meccaniche dei metamateriali. La nostra formulazione ha ottenuto nuovi progetti di microstruttura impiegando algoritmi di calcolo che seguono i principi evolutivi della natura."

Il co-autore professor Sondipon Adhikari spiega:"Questo approccio ci ha permesso di ottenere proprietà meccaniche estreme che coinvolgono il rapporto di Poisson negativo (metamateriale auxetico) e il modulo elastico. La capacità di manipolare proprietà meccaniche estreme attraverso nuovi design ottimali di microarchitetture aprirà nuove possibilità per produzione e applicazioni".