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傳統材料的性能主要取決于材料本身的組成，因此其性能的提升主要通過改變材料的成分或優化制備技術。這些方式雖能使材料性能有一定程度的提升，但很難突破自身材料的極限。為了適應各種特殊工況的要求，針對性地滿足某些條件，超構材料應運而生。
超構材料（Metamaterial）是本世紀出現的一個新的物理名詞，通常將其定義為：一類具有超正常物理特性的人造復合結構或材料，不適用于天然材料。超構材料的特點是通過人工結構設計，賦予普通材料超越自身極限的屬性，這種材料設計理念極大地解放了材料本身對性能提升的束縛。
超構材料自誕生以來就引起了國內外學者的廣泛關注，成為各國特殊功能材料研究的重點。國內更是在《中國制造2025》與國家“十三五”規劃綱要中明確提出，要加大對新材料如智能材料、超材料等的研發。
在機械超構材料（Mechanical Metamaterials）中，存在一類特殊結構的人造材料——負泊松比（Negative Poisson’s Ratio, NPR）超構材料。
泊松比由法國科學家泊松（Simon Denis Poisson，1781 - 1840）最早在1829年發現并提出。其定義為在彈性加載方向上材料的橫向應變與縱向應變比值的負數，即ν = -εx/εy，用于表征材料在與作用力垂直方向上的橫向變形的程度。泊松比的絕對值越大，表明材料在相同條件下其橫向變形越大。
自然界中絕大多數材料具有正的泊松比，約為1/3。例如，聚合物泡沫材料為0.1～0.4，橡膠類材料為0.5，銅為0.27，金屬鋁為0.33等。這些材料縱向拉伸（或壓縮）時橫向發生擠壓變形（或拉伸）。而具有負泊松比的材料在縱向拉伸（或壓縮）時，其橫向發生膨脹（或擠壓）變形，因此也有人將其形象地稱為拉脹材料（Auxetics）。
負泊松比超構材料特殊的結構設計，使其在吸能吸振、抗沖擊、抗壓痕阻力和輕量化方面具有獨特的優勢，已在航空航天、汽車工業和生物醫學等領域廣泛應用。并且各行業的專家學者也正在嘗試利用這些特殊性能為本行業的突破性進展服務。
超構材料優異的性能是否適用于摩擦學領域，在使用過程中需要注意哪些問題，這需要我們摩擦學工作者通過研究正面回答。
摩擦學（Tribology）是一門研究摩擦與磨損過程中，兩個相對運動表面之間相互作用、變化及其有關的理論與實踐的學科。在各種機器和機械裝備中，作相對運動的各零、部件間的配合表面，在工作時會產生摩擦。例如，各種摩擦傳動副和制動器都是靠摩擦作用才能正常工作。
人們越來越清楚地認識到摩擦學科學對現代化生產和技術進步，以及工業產品質量的改進與提高所起的重要作用。摩擦學的研究對于國民經濟具有重要意義。據統計，全世界有1/2～1/3的能源以各種形式消耗在摩擦上。而摩擦導致的磨損是機械設備失效的主要原因，大約有80%的損壞零件是由于各種形式的磨損引起的。
材料的抗壓減振等力學特性對摩擦學性能具有重要影響。因此，基于負泊松比超構材料優異的抗沖擊、吸能吸振、輕量化等特性，對其展開摩擦學的探索和研究，對開發新的摩擦副材料、實現摩擦副的輕量化、降低磨損量具有十分重要的意義。
目前，對負泊松比超構材料，絕大部分研究學者關注其力學性能，對于其摩擦學性能的研究鮮有報道。基于此，使用熔融沉積成型（Fused Deposition Modeling，FDM）3D打印技術制備試樣，首先研究了3D打印件的摩擦機制及單層打印層厚對摩擦學性能的影響；在此基礎上，對負泊松比材料和傳統實體材料的摩擦學性能展開系統研究，并在不同載荷工況下進行對比分析，為負泊松比材料在摩擦學工程領域的應用提供基礎數據和技術支撐。
機械超構材料是一類以普通材料為基礎，通過特定的人工結構設計來獲得具備超常規機械性能的材料，其主要包含有負泊松比材料、負壓縮材料、負剛度材料和超輕超硬材料等幾類。
負泊松比超構材料作為一種典型的機械超構材料，近年來引起了眾多學者的廣泛關注，并在結構設計、性能研究和應用方面得到了較好的發展，且已經在部分領域實現了應用。
在二十世紀早期，科學家就已經發現自然界中少數物質具有負泊松比特性，比如黃鐵礦、砷、鎘、母牛乳頭的部分皮膚、貓的皮膚等。這在當時被看作是異常現象，人們對它的關注還并不多。
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