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    降低地面震动并在水下发出声音:POSTECH教授Junsuk Rho的研究团队演示了对作为隐身技术的弹性波和水下声音的人工控制,中国建材网,cnprofit.com
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    降低地面震动并在水下发出声音:POSTECH教授Junsuk Rho的研究团队演示了对作为隐身技术的弹性波和水下声音的人工控制
    2021年05月13日    阅读量:534    新闻来源:中国建材网 cnprofit.com  |  投稿

    可以控制光的折射方向或吸收光以实现隐形斗篷的超材料越来越受到关注。最近,POSTECH的研究团队设计了一种可以控制声波或弹性波的超颖表面。它可以用来逃避威胁性地震或建造无法追溯到SONAR的潜艇,因此受到越来越多的关注中国建材网cnprofit.com


    POSTECH机械工程和化学工程系的Junsuk Rho教授,博士。机械工程系的李东宇(Dongwoo Lee)与科大(KUST)的李延森(Jensen Li)教授合作设计了一种人造结构,该结构不仅可以控制水下声音的范围,而且还可以控制振动的范围。


    研究小组通过控制声共振吸收波,提出了一种独立于SONAR的水下隐身超表面。他们还证实,通过弯曲板传播的波,例如振动,可以大大改变。并提出了一种方法,该方法实际上可以实现具有无限折射率奇异性的隐身效果,到目前为止,这种方法被认为是无法证明的。这些研究结果最近发表在《应用物理杂志》和《应用物理评论》分别出版。


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    当光遇到自然界中的一种物质时,它通常会沿正(+)方向折射。超材料可以将这种折射光设计为负(-)方向,允许完全透射的零折射率(0)或完全吸收体。这就是为什么事物在遇到超材料时看起来透明的原因。


    该研究小组从理论上证实了一个超音表面,它可以通过调整声音的共振来吸收声波而不会反射声波。通过分流孔导管(SOC)混合谐振器的层,设计了一个薄的超颖表面来吸收宽带(14 kHz至17 kHz)中的声波。以这种方式设计的超颖表面可以实现SONAR无法追踪的水下隐身能力,SONAR可以利用透射波和反射波之间的信息来检测物体。


    研究小组证实,可以根据弯曲板的设计来传输或改变弹性波的方向,例如地震波。应用阿尔伯特·爱因斯坦的相对论一般性理论,该理论指出光的路径由于质量引起的引力场的变化而在时空弯曲中发生变化,因此研究小组提出了一种能够极度控制弯曲板上弹性波的平台。


    例如,折射率奇异透镜是一种接近于零厚度的超表面透镜,用于演示伊顿透镜的弹性版本,该透镜可以在很宽的频率范围(15 kHz至18 kHz)在薄的弯曲板上。


    此外,通过提出一种可以实际实现理论上存在奇异点的隐身效果的方法,可以预期,可以探索极端天体现象,例如由重力场引起的黑洞,作为在弹性平台中的试验床。不远的将来。基于对折射率奇异性的理解,可以预期使保护核电厂或建筑物免受地震影响的技术,或控制构造板块碰撞或分裂时产生的波能的技术。


    “迄今为止,超材料的研究一直集中在光波和电磁波上,但是我们已经确认它可以应用于声波和地震波。”享誉全球的超材料研究教授Junsuk Rho说道。“我们预计它将适用于建造即使在地震中也能完好无损的无法追踪的潜艇或核电站。”


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