聲學超材料

聲學超材料

聲學超材料(Acoustic metamaterials)是具有彈性波亞波長特性的具有超常特性的人工周期結構,這些超常特性包括負等效質量密度、負模量、負泊松比、波導、斗篷效應、聲學超表面等等。近年來主要研究關注聲學超材料的新的發展方向和應用,比如非線性效應、非線性聲學超材料(nonlinear acoustic metamaterials)、超表面(metasurface)操控、聲隱身、隔聲、振動與雜訊控制等等。

基本介紹


聲學超材料(Acoustic metamaterials)是設計在玻璃,液體和固體中控制,指向和操縱聲波的人工材料。目前用聲學超材料控制聲波已擴展到負折射率範圍。大多數通過體模量(Bulk modulus),質量密度和手性(Chirality)來控制各種式樣的聲波。在負指數材料中,密度及體模量和電磁參數介電常數及磁導率相似。波在點陣結構中傳播,與材料的質量和固有硬度有關。這些參數共同組成一共振系統,用適當的聲頻(例如,聲頻脈衝)就可以激發力學的聲頻共振。
基本原理:
聲學超材料是超材料的一個分支。聲學超材料的原理類似超材料原理。超材料具有某一特性主要由於它的結構,而不是它的成份。用小的不均勻性去制定有效的宏觀性能。類似超材料的研究,研究負指數超材料成為負指數聲學超材料的主要研究內容。改變體模量和質量密度可得到負折射率的聲學超材料。
參考文獻“Acoustic metamaterials" Wikipedia