Nouvelle recherche publiée dans Rapports scientifiques a révélé qu'un algorithme simple mais robuste peut aider les ingénieurs à améliorer la conception de matériaux cellulaires qui sont utilisés dans une variété d'applications diverses allant de la défense, biomédical aux structures intelligentes et au secteur aérospatial.

La façon dont les matériaux cellulaires se comporteront peut être incertaine et donc des calculs pour aider les ingénieurs à prédire comment ils réagiront pour une conception particulière, pour un ensemble de charges donné, conditions et contraintes, peut aider à maximiser leur conception et leurs performances ultérieures.

Les collaborateurs de recherche de la Faculté des sciences et de génie, Université de Swansea, Indian Institute of Technology Delhi et Brown University, NOUS., ont constaté que l'exécution de calculs spécialisés peut aider les ingénieurs à trouver la microstructure optimale pour les matériaux cellulaires qui sont utilisés à des fins très diverses, des applications aérospatiales avancées aux stents utilisés pour les artères bloquées.

Le co-auteur de la recherche, le Dr Tanmoy Chatterjee, a déclaré :« Cet article est le résultat d'une année de recherche collaborative soutenue. Les résultats illustrent que les incertitudes à la micro-échelle peuvent avoir un impact considérable sur les performances mécaniques des métamatériaux. Notre formulation a permis d'obtenir de nouvelles conceptions de microstructures en utilisant algorithmes de calcul qui suivent les principes évolutifs de la nature."

Le co-auteur, le professeur Sondipon Adhikari, explique :« Cette approche nous a permis d'obtenir des propriétés mécaniques extrêmes impliquant un coefficient de Poisson négatif (métamatériau auxétique) et un module d'élasticité. La capacité de manipuler des propriétés mécaniques extrêmes grâce à de nouvelles conceptions de micro-architecture optimales ouvrira de nouvelles possibilités pour fabrication et applications."