為深入貫徹落實《全民科學素質行動規劃綱要（2021-2035年）》，著力打造“六位一體”高質量科普服務體系，樹立學會科普特色品牌，聚力推動會部、會地、會校、會企等戰略合作框架下的科普大聯合大協作，中國生物材料學會實施2023年度精品科普項目。

今日為您帶來入選項目成果——中國生物材料學會材料生物力學分會“材料生物力學中泊松比的奧妙”系列科普（一）——什么是泊松比？歡迎關注。

大家一定都有過這樣的經歷：當我們在日常生活中玩彈性皮筋時，隨著我們不斷用力拉伸它，皮筋的長度會變長，而寬度卻會變窄！這個有趣的現象反映了一個奇妙的材料特性，那么這究竟是怎么回事呢？

在材料力學中，我們運用一個專門的名詞——泊松比，來描述材料在受到外力作用時的變形方式。泊松比簡單來說是指材料在單向受拉或受壓時，其橫向正應變與軸向正應變的比值。這個比值實際上是一個反映材料橫向變形的彈性常數，它幫助我們理解材料在受到外力作用下如何發生形變。

對于大多數材料而言，它們的泊松比都是正值，通常介于0.2-0.5之間。這意味著當材料受到單向拉伸時，其徑向會發生收縮；而當受到單向壓縮時，徑向會發生膨脹。

然而，也存在?些特殊材料的泊松比是負值。這意味著這類材料在受到單向拉伸時，其徑向會變寬；而當材料受到單向壓縮時，其徑向反而會變窄。這類材料被稱為負泊松比材料，又俗稱為“拉脹材料”。

負泊松比材料之所以備受關注，是因為它們具有與普通材料不同的獨特性質，具備了其他材料所不能比擬的優勢。它們在耐疲勞、能量吸收、多孔滲透性、抗剪性和抗斷裂性等方面均具有較好的性能，從而被廣泛應用于汽車、船舶、航空航天和醫療等領域。典型的負泊松比材料包括黃鐵、貓皮膚、熱解石墨、人動脈內皮、向日葵的泡沫芯及具有微裂紋的巖石等。這些材料的特性使它們在科學研究和工程應用中發揮著重要的作用。

作品來源

本作品是在中國科協生物力學科學傳播專家團隊、中國生物材料學會生物力學科學傳播團隊樊瑜波教授、王麗珍教授指導下完成。

作者：姚艷、石煙祝、于佳玉、楊鑫怡、黃慧雯

支持單位：北京市生物醫學工程高精尖創新中心科普教育基地、中國生物材料學會材料生物力學分會。

資助

本作品由中國生物材料學會精品科普項目資助

來源: 中國生物材料學會

內容資源由項目單位提供