这项工作介绍了一种电控制方法，以促进外部调整具有纵波双缺陷的声子晶体（pnc）的波传播特性。主要的重点是实现可调谐带通滤波器作为一个目标应用程序。而不是在最初的设计阶段预先设计缺陷，而是在完全排列完美的单元格中随机选择两个棒，以实现声子带隙。这些棒可以有相同或不同的结构配置。随后，双晶压电元件被固定在选定的棒上，并有所不同每个压电缺陷都连接有电感电路。通过使用两种不同的电感值，实现了对双压电缺陷的电性控制。例如，如果将每个压电缺陷作为一个单一缺陷应用，一个电感组合使两个压电缺陷表现出相同的缺陷带频率，将表现出双压电缺陷的交互能量局域行为和缺陷带分裂。相反，如果电感值导致压电缺陷具有不同的缺陷带频率，则双压电缺陷将独立表现，类似于孤立的单一缺陷。因此，通过改变这些参数而在不改变最初设计的结构的情况下，可以电操纵双缺陷的性质。进行了几个案例研究来验证所提出的分析和数值模型。
在我们之前的工作中，我们通过实验证实了双缺陷之间的耦合以及耦合程度与双缺陷间距的变化，特别是在没有压电元件[39]的情况下。参考现有的研究，利用合成负电容器[90–92]或电感电路[93–95]对无缺陷压电pnc中声子带隙或共振带隙的电控制已被稳定地报道和实验验证。近年来，对压电超材料可编程运动缺陷进行了实验研究。通过结合这些实验方法和方法，我们相信在本工作中声称的双缺陷之间的电可调耦合也可以在未来的迭代中得到实验验证。
此外，为了进一步提高缺陷pnc的工程潜力，还提出了一些后续研究和实用性。这些拟议的研究包括了一系列旨在扩大对这些结构的理解和应用的领域。首先，在保持电可控和可逆耦合的概念的同时，需要考虑对薄壁结构进行先进的建模和设计方法，以实现轻型结构。接下来，有人建议扩大设计范围，通过探索pnc的二维或三维配置，同时实施所提出的电气控制技术。此外，必须通过加入额外的电气元件来改进所提出的方法。这一调整的目的是解决目前一个狭窄的有效频率范围的限制。此外，还需要针对压电缺陷的独特特性开发一种人工智能驱动的设计框架。该框架将通过结合先进的人工智能技术来填补当前流行的工程方法上的空白，从而有可能带来更高效和创新的设计。此外，反馈回路控制算法的实现，加上传感器和执行器附件，对于在波动频率环境下进行真实世界的实验至关重要。此外，先进的分析建模技术是解决新出现的问题，如缺陷pnc的横向效应和尺寸变化的必要条件。通过改进建模方法，可以获得更全面的理解，促进更准确的预测和设计。利用电可调PnCs的可调缺陷带特性，有望设计复杂的机械逻辑电路，包括多路复用器和多路复用器。此外，可调谐超声传感器和换能器的预期发展将显著拓宽缺陷pnc在医学成像、预后和健康管理以及结构愈合等领域的潜在应用
往期前沿文献汇总超链接： 前沿文献
【免责声明】本文中的部分图片和文字信息来自文献或网络，版权归原作者所有。本文对发表的观点和分析保持中立，如果您认为文中信息来源或者分析观点有误，又或者涉及版权、隐私等问题，请及时私信联系，本公众号将立即删除修改。
