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传统材料的性能主要取决于材料本身的组成，因此其性能的提升主要通过改变材料的成分或优化制备技术。这些方式虽能使材料性能有一定程度的提升，但很难突破自身材料的极限。为了适应各种特殊工况的要求，针对性地满足某些条件，超构材料应运而生。
超构材料（Metamaterial）是本世纪出现的一个新的物理名词，通常将其定义为：一类具有超正常物理特性的人造复合结构或材料，不适用于天然材料。超构材料的特点是通过人工结构设计，赋予普通材料超越自身极限的属性，这种材料设计理念极大地解放了材料本身对性能提升的束缚。
超构材料自诞生以来就引起了国内外学者的广泛关注，成为各国特殊功能材料研究的重点。国内更是在《中国制造2025》与国家“十三五”规划纲要中明确提出，要加大对新材料如智能材料、超材料等的研发。
在机械超构材料（Mechanical Metamaterials）中，存在一类特殊结构的人造材料——负泊松比（Negative Poisson’s Ratio, NPR）超构材料。
泊松比由法国科学家泊松（Simon Denis Poisson，1781 - 1840）最早在1829年发现并提出。其定义为在弹性加载方向上材料的横向应变与纵向应变比值的负数，即ν = -εx/εy，用于表征材料在与作用力垂直方向上的横向变形的程度。泊松比的绝对值越大，表明材料在相同条件下其横向变形越大。
自然界中绝大多数材料具有正的泊松比，约为1/3。例如，聚合物泡沫材料为0.1～0.4，橡胶类材料为0.5，铜为0.27，金属铝为0.33等。这些材料纵向拉伸（或压缩）时横向发生挤压变形（或拉伸）。而具有负泊松比的材料在纵向拉伸（或压缩）时，其横向发生膨胀（或挤压）变形，因此也有人将其形象地称为拉胀材料（Auxetics）。
负泊松比超构材料特殊的结构设计，使其在吸能吸振、抗冲击、抗压痕阻力和轻量化方面具有独特的优势，已在航空航天、汽车工业和生物医学等领域广泛应用。并且各行业的专家学者也正在尝试利用这些特殊性能为本行业的突破性进展服务。
超构材料优异的性能是否适用于摩擦学领域，在使用过程中需要注意哪些问题，这需要我们摩擦学工作者通过研究正面回答。
摩擦学（Tribology）是一门研究摩擦与磨损过程中，两个相对运动表面之间相互作用、变化及其有关的理论与实践的学科。在各种机器和机械装备中，作相对运动的各零、部件间的配合表面，在工作时会产生摩擦。例如，各种摩擦传动副和制动器都是靠摩擦作用才能正常工作。
人们越来越清楚地认识到摩擦学科学对现代化生产和技术进步，以及工业产品质量的改进与提高所起的重要作用。摩擦学的研究对于国民经济具有重要意义。据统计，全世界有1/2～1/3的能源以各种形式消耗在摩擦上。而摩擦导致的磨损是机械设备失效的主要原因，大约有80%的损坏零件是由于各种形式的磨损引起的。
材料的抗压减振等力学特性对摩擦学性能具有重要影响。因此，基于负泊松比超构材料优异的抗冲击、吸能吸振、轻量化等特性，对其展开摩擦学的探索和研究，对开发新的摩擦副材料、实现摩擦副的轻量化、降低磨损量具有十分重要的意义。
目前，对负泊松比超构材料，绝大部分研究学者关注其力学性能，对于其摩擦学性能的研究鲜有报道。基于此，使用熔融沉积成型（Fused Deposition Modeling，FDM）3D打印技术制备试样，首先研究了3D打印件的摩擦机制及单层打印层厚对摩擦学性能的影响；在此基础上，对负泊松比材料和传统实体材料的摩擦学性能展开系统研究，并在不同载荷工况下进行对比分析，为负泊松比材料在摩擦学工程领域的应用提供基础数据和技术支撑。
机械超构材料是一类以普通材料为基础，通过特定的人工结构设计来获得具备超常规机械性能的材料，其主要包含有负泊松比材料、负压缩材料、负刚度材料和超轻超硬材料等几类。
负泊松比超构材料作为一种典型的机械超构材料，近年来引起了众多学者的广泛关注，并在结构设计、性能研究和应用方面得到了较好的发展，且已经在部分领域实现了应用。
在二十世纪早期，科学家就已经发现自然界中少数物质具有负泊松比特性，比如黄铁矿、砷、镉、母牛乳头的部分皮肤、猫的皮肤等。这在当时被看作是异常现象，人们对它的关注还并不多。
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