在最近的一篇论文发表在杂志上应用材料今天欧洲杯足球竞彩,英国研究人员评估了声学超材料领域的进步,关注被动声学超材料,压电声学超材料,metasurfaces。欧洲杯足球竞彩
研究:对声学超材料的最新进展和主动压电声学超材料——审查欧洲杯足球竞彩图片来源:luchschenF / Shutterstock.com
超材料和欧洲杯足球竞彩声学超材料
超材料主欧洲杯足球竞彩要是人工材料形成使用周期sub-wavelength结构在自然界中尚未发现的特点和功能。最初的超材料的研究集中在电磁学。欧洲杯足球竞彩开发后的初始研究在超材料,超材料与消极的折射指数,双重否定反射指数,电磁超材料的研发。欧洲杯足球竞彩
声学超材料(AMs)与不寻欧洲杯足球竞彩常的人工材料,有效的属性修改声波。被动AMs不能提供外部能量输入声波,第一个被动sub-wavelength meta-atom开发演示高传声损失。被动AMs后来分为sub-wavelength硬邦邦被动AMs,周期性声metasurfaces被动AMs,亥姆霍兹谐振器被动AMs,多孔材料被动AMs。欧洲杯足球竞彩
最近的研究集中在积极的元素被纳入AMs;例如可控温度、piezo-shunting可控温度、结构变形,改变属性,压力,电场和磁场的影响。活跃AMs使创建异常有效的材料特性可调频率,而活跃的压电AMs结合积极的好处AMs通过固体电子学与调节能力。
本研究痕迹的进步研究从被动声学超材料主动压电声学超材料,在声学超材料也总结了最近的研究进展。欧洲杯足球竞彩
声学材料的基础欧洲杯足球竞彩
管理的基本方程齐次内声波传播媒体在缺乏内部声音来源依赖于声音的压力,时间,介质的质量密度、体积弹性模量和特定的声阻抗。
超材料:欧洲杯足球竞彩概述
共振声硬邦邦的机理与深sub-wavelength直径是基于振荡器产生不同相的反应改变波的传播。在大多数情况下,空气中的声波的传输损耗组装成一个组件遵循质量定律在给定的频率和密度范围。
被动声学超材料欧洲杯足球竞彩
被动AMs不提供能量是系统由入射声波刺激。没有外部能量输入、异常事件实现被动AMs,固定频率响应和结构设计。他们分为不同类别的基础上,人工结构:周期与空间声学metasurfaces绕线,亚波长与空间螺旋结构硬邦邦,亥姆霍兹谐振器,膜和板谐振器,多孔材料。欧洲杯足球竞彩
主动压电声学超材料欧洲杯足球竞彩
“活跃AMs”一词是指AMs和组件,可以改变操作或交换期间由声波的能量波。这项研究集中在积极的AMs与压电材料,因为他们的潜在用途广泛的工业应用和电子控制的机会。欧洲杯足球竞彩
压电材料是固体,构建一个电荷欧洲杯足球竞彩在其表面机械力。压电效应是一个线性的机械和电气相互作用领域,某些晶体材料时缺乏反对称性。欧洲杯足球竞彩活跃AMs基于压电材料,结合机械谐振器与压电元素连接到一个外部负载,欧洲杯足球竞彩可以产生局部共振波长接近机械或电共振。
在压电材料,电子之间的相互作用与声波由三个独立的现象:增益,声电的影响,非线性混合。基于可控的有效体积弹性模量和密度,主动压电AMs分为主动压电AMs和可调有效密度、活跃的压电AMs可调体积弹性模量,和活跃的压电AMs双可调属性。
结论
在过去的二十年里,声学超材料领域和metasurfaces拥有先进的速度迅速。欧洲杯足球竞彩AMs的不寻常的材料属性视为发展已经超出了传统材料的性质,使各种进步的潜力。欧洲杯足球竞彩
新的可能性在物理和技术应用已经意识到,包括增强的声音吸收器和绝缘体,隐身,通信、波操纵,能量收获,成像,和医疗设备尺寸和重量减少。
AMs本质上是有限的带隙、高损耗的共振频率,从而导致显著的能量损失,结构复杂性和脆弱性。此外,被动AMs不响应更改操作设置或环境变量;结果,特殊性能不能管理或服务不同条件下进行了优化。
然而,仍有显著改善的余地主动压电AMs。通常使用的压电材料有一个出色的声阻抗欧洲杯足球竞彩匹配水但是可怜的符合空气(媒介),导致泄漏声波能量转化为不必要的波模式。因此,之间有一个权衡效率、频率范围、设备大小和波前目前压电AMs操纵能力活跃。
来源:
g .霁和j·胡贝尔对声学超材料的最新进展和主动压电声学超材料——一个评论,今天的应用材料,欧洲杯足球竞彩https://www.欧洲杯线上买球sciencedirect.com/science/article/pii/S2352940721003231
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