I metamateriali e le loro proprietà

In the last decades, thanks to researches and developments in additive manufacturing, it was possible to achieve engineered geometric architectures with properties that are not obtainable from the common mechanical industrial materials. These geometrical organised structures are called metamaterials. They owe their properties to the topological and geometrical features of the construction lattice and to his hierarchical order, rather than the chemical composition. This new technology allows for oustanding properties, such as: negative Poisson’s ratio, high absorption energy, shear modulus near zero with meta fluid behavior, optical and electrical features. In this work, engineering of metamaterials is reviewed. It is enphatasized on the limits and perspectives of applications. Graphene-based metamaterials are also discussed along with the greatest challenges for the future.

Negli ultimi decenni, grazie allo sviluppo di tecnologie produttive additive, è stata possibile la realizzazione di architetture geometriche ingegnerizzate che permettono il conseguimento di proprietà non raggiungibili da parte dei comuni materiali, di impiego nell’industria meccanica presenti in natura. Tali strutture geometriche organizzate prendono il nome di metamateriali e devono le loro proprietà alla geometria caratteristica del reticolo di costruzione e alla sua scala gerarchica, piuttosto che dalla composizione chimica degli elementi con cui vengono prodotti. Ciò permette a tale nuova tecnologia di insinuarsi in applicazioni non ottenibili precedentemente, quali: coefficiente di Poissons negativo, elevata energia di assorbimento, modulo di taglio nullo e comportamento metafluido, caratteristiche ottiche ed elettriche. Si pone, infine, attenzione al grafene, in quanto esso rappresenta un metamateriale bidimensionale nell’ordine della nanoscala, che oltre a presentare prestazioni ai limiti della tecnologia in ogni ambito, rappresenta anche una delle maggiori sfide per il futuro.