NSR刊登聲學(xué)研究所超寬帶聲學(xué)吸收體最新進展
近日，我院聲學(xué)研究所李勇課題組及香港理工大學(xué)祝捷課題組合作，在超寬帶超構(gòu)材料聲阻抗調(diào)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(yīng)的阻抗調(diào)制理念，實現(xiàn)了超寬帶聲吸收及阻抗調(diào)節(jié)。相關(guān)研究成果以“Broadband impedance modulation via non-local acoustic metamaterials”為題發(fā)表于National Science Review。聲學(xué)研究所博士研究生周志凌和同濟大學(xué)-香港理工大學(xué)聯(lián)培雙學(xué)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(lǐng)域，精準地調(diào)制材料的表面阻抗是控制能流傳輸?shù)闹匾緩?。目前，基于局域共振模式耦合的超?gòu)材料可在低頻段實現(xiàn)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(dǎo)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(yīng)的調(diào)控機制（圖1），構(gòu)建了輕薄聲超構(gòu)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(yīng)（圖2e）抑制反共振，設(shè)計系統(tǒng)滿足過阻尼條件（聲阻稍大于1），實現(xiàn)了超寬帶高效吸聲性能（320-6400 Hz，平均吸收系數(shù)0.93，圖2c-d）。
此研究為電磁波及聲波的寬帶阻抗調(diào)制提供了新思路，且揭示了近場非局域性在阻抗調(diào)制中的重要地位。該項工作得到國家自然科學(xué)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(xué)材料頻率響應(yīng)的復(fù)波長平面分析。(b) 不同響應(yīng)函數(shù)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(quán)與免責(zé)聲明：本網(wǎng)頁的內(nèi)容由收集互聯(lián)網(wǎng)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(gòu)成其他建議。僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負責(zé)。如涉及侵權(quán)，請聯(lián)系我們及時修改或刪除。郵箱：sales@allpeptide.com