近期,中科院力學所微重力重點實驗室王育人團隊在如何利用單相材料通過簡單結構實現雙負特性方面取得重要進展。該系列成果已發表在《科學報告》《應用聲學》與《沖擊與振動》等期刊上。
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由于奇異的物理特性,聲學超材料在波定向控制與超分辨成像等領域有著廣泛的應用前景。目前雙負聲學超材料結構構型通常較為復雜,需要多種材料復合而成,不利于功能設計與實際應用。因此,如何利用單相材料通過簡單結構實現雙負特性,對聲學超材料功能器件的研發有重要意義。
研究人員將星型拉脹結構引入到雙負聲學超材料設計中,利用其特殊的內凹構型和豐富的彎曲共振模態實現負的等效介質參數。這種簡單結構可以在低頻產生較寬的帶隙,且可以在特定頻率范圍內實現雙負特性。此外,基于該結構的雙負特性,研究人員設計了一種水下平板型超分辨聲學透鏡,其分辨率大于衍射極限,可以達到0.39 λ。