Cellematerialer

Cellematerialer er materialer som har en porøs eller cellelignende indre struktur, ofte i form av et nettverk av små celler. Denne strukturen gir lav tetthet samtidig som den kan ha høy mekanisk styrke og god energiabsorpsjon ved deformasjon. Cellematerialer deles vanligvis inn i åpne celler, der porene er sammenkoblete, og lukkede celler, der cellene er isolerte. Egenskaper som relativ tetthet, stivhet og styrke samt evne til å absorbere energi kan tilpasses gjennom cellegeometri, materiale og hvordan cellene fordeler seg i materialet.

Materialene inkluderer metaller (metallskum som aluminium og titan), polymerer (polyuretan-, polyetylen- og andre skumtyper) og keramiske skum samt kompositter. Cellematerialer fremstilles ved skumming, sprøytestøping og sintering, eller gjennom additiv produksjon som bygger lattice-strukturer med kontrollert cellegeometri. Åpne celler gir god ventilasjon, filtrering og akustisk demping, mens lukkede celler gir bedre varmeisolasjon og energidemping.

Anvendelser inkluderer bil- og luftfartsdeler for støtdemping og energiabsorpsjon, bygg- og emballasjeløsninger, termisk og akustisk isolasjon, filtrering og beskyttelsesutstyr. Designet tilpasses ved å justere relativ tetthet, celleform og materialvalg for å oppnå ønsket balanse mellom vekt, stivhet og energiabsorpsjon. Begrensninger inkluderer produksjonskostnader, potensiell anisotropi og utfordringer knyttet til gjenvinning og miljøpåvirkning.