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Design of a programmable particle filtering medium using a novel auxetic metamaterial

Autor(en): ORCID
ORCID


Medium: Fachartikel
Sprache(n): Englisch
Veröffentlicht in: Smart Materials and Structures, , n. 6, v. 32
Seite(n): 064006
DOI: 10.1088/1361-665x/acceea
Abstrakt:

This study presents the design and development of a 2D auxetic filtering medium with programmable geometric features specifically designed to vary under in-plane tensile strain. This feature empowers the filtering medium to control the particles separation. A novel design and optimisation algorithm developed in Matlab® determines the final optimized geometry of the filtering medium based on the desired particle size input. Upon thorough numerical investigation, an empirical relationship between the linear elastic in-plane tensile strain and aperture size of the proposed metamaterial is revealed. This empirical relation can be used in mechatronic and control systems to steer the proposed filtering medium. A prototype of such filtering medium capable of classification of particles of size 4 mm to 4.5 mm, when subjected to linear strain, is fabricated through fused deposition modelling process. The developed geometry configurations in this research are scalable, providing a potential cost-effective and efficient solution for industrial applications including reconfigurable filtration and segregation systems.

Copyright: © 2023 Hafiz M A Ali, Meisam Abdi, S Abolfazl Zahedi, Yong Sun
Lizenz:

Dieses Werk wurde unter der Creative-Commons-Lizenz Namensnennung 4.0 International (CC-BY 4.0) veröffentlicht und darf unter den Lizenzbedinungen vervielfältigt, verbreitet, öffentlich zugänglich gemacht, sowie abgewandelt und bearbeitet werden. Dabei muss der Urheber bzw. Rechteinhaber genannt und die Lizenzbedingungen eingehalten werden.

  • Über diese
    Datenseite
  • Reference-ID
    10724812
  • Veröffentlicht am:
    30.05.2023
  • Geändert am:
    07.02.2024
 
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