La relación de Poisson se refiere a la forma en que al estirar o comprimir un objeto en una dirección se comprime o se estira en la otra dirección. La relación mide el alcance de este efecto en una sustancia en particular. Esto puede variar considerablemente e incluso la proporción puede ser negativa, generalmente en sustancias artificiales.
La definición técnica de la relación de Poisson es «la relación entre la deformación por contracción transversal y la deformación por expansión longitudinal». Esto suena complicado, pero describe un efecto bastante simple. Para imaginarlo, imagine un trozo de goma, como la que se usa en una banda de goma. Cuando estira la banda, se vuelve más estrecha y más larga. La relación entre estos dos cambios es lo que se mide mediante la relación de Poisson.
En realidad, la relación de Poisson se aplica en tres dimensiones. En el ejemplo de la banda elástica, el grosor de la banda estirada también disminuye, simplemente es más difícil de ver. Para imaginar el efecto en tres dimensiones, imagine tomar un juguete para mascotas en forma de cubo y apretar dos lados opuestos. El cubo se contraerá en la dirección entre estos dos lados, pero se expandirá en las otras dos direcciones.
En la mayoría de los casos, la relación de Poisson es positiva, lo que significa que un material se estira en una dirección en mayor grado de lo que se contrae en otras direcciones. Hay un par de explicaciones para esto, utilizando diferentes enfoques científicos. Una explicación simple es que la mayoría de los materiales resisten mejor la compresión que el estiramiento. Una explicación más complicada es que los enlaces entre los átomos de la estructura se realinean durante el proceso de estiramiento y compresión.
En la mayoría de los casos, la relación de Poisson de un material oscilará entre 0 y 0.5. Entre los materiales comunes, el caucho tiene una relación de Poisson muy cercana a 0.5, mientras que el acero tiene una de 0.3 y el corcho está mucho más cerca de 0. Por eso los tapones de corcho de vino están hechos de corcho: puede soportar la presión del cuello de la botella sin estirándose verticalmente y atascándose en su lugar.
Es posible tener una relación de Poisson negativa. Los materiales que muestran esta calidad se conocen como auxiliares. Con tales materiales, estirarlos en una dirección hará que se expandan en otras direcciones. Se sospecha que el tejido óseo vivo es un auxético, aunque esto es difícil de probar. También hay varias sustancias auxiliares artificiales, sobre todo los polímeros utilizados en la ropa impermeable Gore-Tex.
La razón de Poisson se utiliza de formas más complicadas en varios campos de la ciencia. Cuando dobla un objeto en una dirección, la relación de Poisson afecta la forma en que el objeto se curva en la dirección perpendicular. La proporción también afecta la forma en que las ondas de estrés viajan a través de sustancias como la roca, lo que significa que tiene algunos usos importantes en geología.