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我国声学超材料研究成果增多 但产业化发展不足

2021-09-02 17:35      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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我国声学超材料研究成果增多 但产业化发展不足

  声学超材料,是一种人工设计、合成的材料,具有亚波长结构,结构尺寸单元小于声波波长,拥有负折射、声聚焦、反常多普勒效应等自然材料所不具备的优异特性,可控制、引导、操纵气体、液体、晶格中的声波或声子,大幅提升了声学材料的技术含量,拓宽了其应用范围,具有广阔发展前景。
 
  声学超材料主要有负等效质量密度声学超材料、负等效模量声学超材料、“双负”声学超材料、声隐身超材料、主动式声学超材料等类型。前两种声学超材料是利用材料的质量密度、弹性模量会对声波产生影响的原理制得;“双负”声学超材料是以能够同时形成偶级、单级共振现象的材料制得,具有亚波长聚焦,超成像效应等特性;声隐身超材料通过设计材料声学电路网络结构或材料参数来实现,技术要求极高;主动式声学超材料通过引入其他材料到结构中来实现材料参数主动控制,可操纵声波。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2021-2025年声学超材料行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,声学超材料物理特性奇特,可应用在波定向控制、超分辨成像等方面,在通讯、医学成像、新能源汽车、高铁、飞机等领域均有需求,随着这些下游行业技术不断进步,对声学材料的性能要求不断提高,声学超材料部分研究成果逐步实现产业化。
 
  我国声学超材料研究成果不断涌现。华南理工大学研究人员设计了一种声学超材料,是由在弹性薄膜上镶嵌特定款式的硬质金属片制成,能够在100赫兹-1000赫兹范围内完全吸收某些频率的低频声波;中国科学院力学研究所研究人员将星型拉胀结构引入到双负声学超材料的设计中,可以在低频产生较宽的带隙,且可以在特定频率范围内实现双负特性;中科院声学所噪声与振动重点实验室提出了一种基于声学超材料的单通道多声源定位与分离系统等。
 
  新思界行业分析人士表示,但与发达国家相比,我国声学超材料研究成果产业化发展方面较为滞后。我国2021年度“‘十四五’国家重点研发计划‘高端功能与智能材料’重点专项”中,声学超材料及集成器件被列入。在国家政策的推动下,未来我国声学超材料研究成果将继续增多,为实现经济效益、满足下游行业需求,研究成果产业化转化成为声学超材料行业发展的重心。
 
关键字: 声学超材料 超材料