NSR刊登聲學研究所超寬帶聲學吸收體最新進展
近日，我院聲學研究所李勇課題組及香港理工大學祝捷課題組合作，在超寬帶超構材料聲阻抗調控方面取得重要進展。該研究提出了過阻尼和壓制多余響應的阻抗調制理念，實現了超寬帶聲吸收及阻抗調節(jié)。相關研究成果以“Broadband impedance modulation via non-local acoustic metamaterials”為題發(fā)表于National Science Review。聲學研究所博士研究生周志凌和同濟大學-香港理工大學聯培雙學位博士研究生黃思博為共同第一作者，祝捷教授和李勇教授為論文通訊作者。
在波動物理領域，精準地調制材料的表面阻抗是控制能流傳輸的重要途徑。目前，基于局域共振模式耦合的超構材料可在低頻段實現一定帶寬的阻抗匹配。然而，隨著頻帶拓寬，頻域中相鄰兩個局域共振模式間的反共振會導致阻抗急劇震蕩，破壞阻抗匹配條件，大大地降低寬帶阻抗匹配的效率。
該研究首先闡明了過阻尼和抑制多余響應的調控機制（圖1），構建了輕薄聲超構材料吸聲體（圖2a），通過頻域中近連續(xù)的共振模式（圖2b）及近場非局域耦合效應（圖2e）抑制反共振，設計系統(tǒng)滿足過阻尼條件（聲阻稍大于1），實現了超寬帶高效吸聲性能（320-6400 Hz，平均吸收系數0.93，圖2c-d）。
此研究為電磁波及聲波的寬帶阻抗調制提供了新思路，且揭示了近場非局域性在阻抗調制中的重要地位。該項工作得到國家自然科學基金及上海市科技創(chuàng)新行動計劃的支持。
論文鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwab171
圖1 (a) 聲學材料頻率響應的復波長平面分析。(b) 不同響應函數的吸收譜。
圖2 (a) 由36個CNEHR組成的非局域超材料示意圖。(b) 各階共振模式的理論半高帶寬。(c) 非局域超材料吸聲體的理論和測量聲阻抗。(d) 非局域超材料吸聲體的理論和測量吸收譜。(e) 非局域超材料近場仿真聲壓和能流場。
版權與免責聲明：本網頁的內容由收集互聯網上公開發(fā)布的信息整理獲得。目的在于傳遞信息及分享，并不意味著贊同其觀點或證實其真實性，也不構成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權負責。如涉及侵權，請聯系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com