1987年,美国学者Lakes将普通聚氨酯泡沫放入铝制模具中,进行三维压缩后再对其进行加热、冷却和松弛处理,制成了泊松比为-0.7的拉胀聚氨酯泡沫,这是世界上第一个人工制造的拉胀泡沫塑料。自此,拉胀泡沫的研究开始活跃起来。例如,Martz等把低密度聚乙烯泡沫放入一个特定设计的圆筒形密闭室内,用烘箱提供辅助加热,同时加热和加压一定时间,之后抽真空保持一段时间,再引入空气使其变回常压(即大气压),可使聚乙烯泡沫产生负泊松比的凹型结构。
1989年,Evans和Caddock在研究多孔聚四氟乙烯的性能时发现负泊松比效应的存在,并提出这种拉胀聚四氟乙烯具有节点-微纤的微结构,微结构是由节点通过微纤相互连接而成,其复杂的微结构导致产生拉胀效应。聚四氟乙烯拉胀效应的研究揭示:其它聚合物可通过特殊加工方法,使其具有类似聚四氟乙烯的微结构,从而呈现出负泊松比效应。目前,该方法已成功应用于制造拉胀超高分子量聚乙烯、聚丙烯、尼龙和涤纶。有学者以柔软的高分子做连续相,软刚性高分子做分散相,制得了泊松比小至- 9的拉胀共混聚烯烃材料。
2002年,Alderson等利用聚丙烯在159℃、螺杆转速10 r/min(1.05 rad/s)和卷绕速度2 m/min(0.03m/s)下挤出的熔融纺丝工艺,将聚丙烯制成最早的拉胀纤维,该纤维泊松比为- 0.6± 0.05。2005年,Ravirala等在拉胀聚丙烯纤维的基础上成功制备了拉胀涤纶纤维和拉胀尼龙纤维。涤纶纤维在225℃、螺杆转速5 r/min(0.525 rap/s)和卷绕速度5 m/min(0.075 m/s)下能获得拉胀性;而尼龙纤维在195℃、螺杆转速10 r/min(1.05 rad/s、)和卷绕速度2m/min(0.03m/s)下也能获得拉胀性。
拉胀复合材料可分为两类。第一类是由普通材料通过内部结构的特别设计形成的拉胀复合材料;另一类制作拉胀复合材料的办法就是引入负泊松比纤维来增强。众所周知,复合材料最脆弱的部分在基体与纤维的界面处,而纤维拔出是纤维增强复合材料主要的失效机理。Evans的研究表明,拉胀纤维可延缓纤维的拔出,因为拉胀纤维通过合理匹配基体与纤维的泊松比能够保持其界面,使纤维在拔出时发生径向膨胀,从而与基体有效地锁死因而不被轻易拔出。2005年,Alderson等对利用拉胀纤维提高纤维拔出力的概念进行了验证,与使用正泊松比纤维的试件相比,拉胀纤维锁死机理使试件能够承受的最大荷载提高了2倍。