超材料是指具有超常物理性质的一类人工复合结构或复合材料。超材料可分为声学超材料、电磁超材料、机械超材料、热学超材料等,其中声学超材料是一种用于控制、引导和操纵气体、液体和固体(晶格)中声波或声子的材料。
声学超材料结构尺寸单元远小于声波波长,具有传统声学材料不具备的特殊性质,可实现声波的负折射、超透镜、声聚焦、反常多普勒效应等特性。声学超材料具有减震、降噪、隔音等作用,由于性质特殊,其应用前景更为广阔,涉及到医学成像、航天航空、新能源汽车、通讯、建筑工程、宽带隔音等领域。
声学超材料种类繁多,包括负等效质量密度声学超材料、负等效模量声学超材料、声隐身超材料、主动式声学超材料等。负等效质量密度超材料又分为局域共振型负等效质量密度超材料、薄膜型负等效质量密度超材料等。膜型声学超材料(MAM)由亚波长大小的单元组成,可用于隔离超出常规材料限制的低频声音。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2028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,声学超材料应用前景广阔,但目前来看,声学超材料市场仍处于产业化初期,尚未实现规模化应用。全球声学超材料研究热情较高,部分研究成果逐步实现了产业化,预计2028年,全球声学超材料市场规模将达到7.6亿美元。
声学超材料主要用于隔音、降噪,全球范围内,声学超材料市场主要分布在北美、欧洲及亚太等地区,欧美占据全球市场主要份额,2023年合计占比约7成。亚太地区声学超材料市场增长迅速,预计2024-2028年,亚太地区声学超材料市场将以50.0%的年均复合增长率增长,增速高于全球平均水平。
全球声学超材料相关企业及研究机构有静音科技集团、Metasonixx、Sonobex、Merford UK、普信声学创新研究院、华南理工大学、中国科学院力学研究所等。静音科技集团是全球声学超材料产业化核心技术领导者,基于声学超材料技术,开发了静音管道、消音器、噪音吸收罩、屏障吸音板等产品。
新思界
行业分析人士表示,近年来,我国在声学超材料领域取得众多突破,学术与工程成果不断涌现。目前我国声学超材料相关专利有《一种基于声学超材料的消声装置及其演示装置》、《一种气泡声学超材料》、《一种声学超材料及其制备方法》、《一种电磁调控的薄膜型主动声学超材料》等。