基于声超构材料构造具有虚拟软边界的声波导 |《科学报告》前100亮点文章

论文标题：Acoustic waveguide with virtual soft boundary based on metamaterials

期刊：Scientific Reports

作者：Guang-Sheng Liu, et.al

数字识别码：10.1038/s41598-020-57986-9

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声波导在管道声学、噪声消除等声学研究中具有广泛的应用。传统声波导由实体材料构成且功能单一。南京大学声学研究所的程建春团队提出了一种由声学超构材料构造的虚拟声软边界波导模型。该模型由声传播媒质层和声学结构层构成，位于声学结构层中的旁支管道阵列会在传播层中形成声学软边界，其具有较高的反射率，且反射波存在半个周期的相位损失。由于声学结构位于结构层中，并不会影响传播层中媒质在边界两侧的流动和交换，故这种边界是虚拟的。该研究利用这种声软边界设计出一种虚拟声波导，在数值模拟和实验中展示了这种波导可以分离不同频率的声波，且不影响波导内外媒质的交换。这种虚拟声波导可以丰富声波导的功能，并在声场形成、粒子操控领域具有潜在的应用。

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doi:10.1038/s41598-020-57986-9