在声学和材料科学的交叉领域，超材料的研究一直是一个热点。麻省理工学院（MIT）的科学家们最近取得了一项突破性进展，他们开发了一种设计框架，能够在微观尺度上控制超声波在声学超材料中的传播。
研究重点发现
这项研究的核心发现是，通过精确定位微观尺度的球体在晶格中的位置，可以调节超声波在三维微观超材料中的传播方式。这种新的设计框架不仅能够实现波速的调节，还能够实现波的引导或聚焦响应，这对于超声波成像和机械计算等领域具有重要意义。
![]()
MIT的研究团队，包括Carlos Portela教授和同事们，通过非破坏性的高通量激光超声特性测试，实验性地展示了在微观材料中可调节的弹性波速度。他们利用不同的波速来空间和时间上调节微观材料中的波传播，并展示了一个声学解复用器（一种将一个声学信号分离成多个输出信号的设备）。这项工作为超声波成像或通过超声波传输信息的微观设备和组件铺平了道路。
最终结论
这项研究不仅推进了声学超材料的实验能力，包括制造和特性描述，使其更接近于医疗超声和机械计算应用，而且还强调了通过简单的几何变化调节动态属性的声学超材料的基本原理。更重要的是，这个框架适用于微观尺度之外的其他制造技术，只需要单一组成材料和一个基础的3D几何形状就能获得广泛可调的属性。
出处
本文信息来源于ScitechDaily网站，文章标题为“Sonic Breakthrough: MIT Unlocks Ultrasound Control With Advanced Metamaterials”，发布日期为2024年12月14日
