Zellulare (zellporöse) Werkstoffe sind Festkörper, deren Mikrostruktur aus einer diskreten Anordnung von Zellen mit Wänden oder Stegen besteht. Typische Beispiele sind metallische Schäume, Polymer‑Schäume, Holz oder Knochen. Charakteristisch ist ein hoher Porenanteil, der zu geringer Dichte bei gleichzeitig funktional nutzbaren mechanischen, thermischen oder akustischen Eigenschaften führt.

Strukturell wird zwischen offenen und geschlossenen Zellen, regulären und irregulären Zellgeometrien sowie 2D‑Waben und 3D‑Schaumstrukturen unterschieden. Die Topologie der Zellstruktur (Zellgröße, Zellform, Vernetzungsgrad) beeinflusst maßgeblich Elastizitätsmodul, Fließ- und Kollapsfestigkeit, Energieabsorptionsvermögen und Versagensmechanismen. Das makroskopische zellulare Materialverhalten lässt sich häufig über Skelettmodelle der Zellwände und -stege analytisch oder numerisch (z.B. Finite‑Elemente) beschreiben.

Mechanisch zeigen zellulare Werkstoffe ein charakteristisches Spannungs‑Dehnungs‑Verhalten mit elastischem Bereich, Plateauphase durch Zellwandbeulen oder -knicken und finaler Densifikation. Dies prädestiniert sie für Leichtbau, Crash- und Aufprallschutz. Darüber hinaus ermöglichen die hohen inneren Oberflächen funktionale Anwendungen, etwa als Katalysatorträger, Wärmetauscherstrukturen oder für die Schalldämpfung.

Moderne Fertigungsrouten umfassen die Erzeugung zellularer metallischer Werkstoffe durch Pulversintern, Gasentwickler‑Prozesse, Metallschmelzschäume oder additiv gefertigte Gitterstrukturen. Die gezielte Gestaltung von Zellarchitekturen (Cellular Design) erlaubt es, Eigenschaftsprofile anwendungsspezifisch zu optimieren, bis hin zu graduell aufgebauten oder hierarchisch zellulären Strukturen.