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声学超材料研究获进展

近期,中科院力学所微重力重点实验室王育人团队在如何利用单相材料通过简单结构实现双负特性方面取得重要进展。该系列成果已发表在《科学报告》《应用声学》与《冲击与振动》等期刊上。图片来源网络由于奇异的物理特性,声学超材料在波定向控制与超分辨成像等领域有着广泛的应用前景。目前双负声学超材料结构构型通常较为复杂,需要多种材料复合而成,不利于功能设计与实际应用。因此,如何利用单相材料通过简单结构实现双负特性,对声学超材料功能器件的研发有重要意义。 研究人员将星型拉胀结构引入到双负声学超材料设计中,利用其特殊的内凹构型和丰富的弯曲共振模态实现负的等效介质参数。这种简单结构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。此外,基于该结构的双负特性,研究人员设计了一种水下平板型超分辨声学透镜,其分辨率大于衍射极限,可以达到0.39 λ。......阅读全文

基于超振荡效应的声学超透镜打破衍射极限

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院劳特伯生物医学成像研究中心超声团队研究员郑海荣、蔡飞燕与华中科技大学教授祝雪丰、新加坡国立大学教授仇成伟合作在超振荡波束与声学超透镜研究中取得进展。相关研究成果以Ultrasonic super-oscillation wave-packets with an

新型三维超材料问世 性能超凡

  据科学日报报道,当涉及转移和控制波,尤其是声波和光波时,超材料具有非凡的特性:例如它们可以让物体隐形,或者增加镜头的分辨能力。法国国家科学研究中心(CNRS)和法国波尔多国立高等化学物理学院(CNRS/波尔多大学/国立波尔多综合技术学院/法国国立工程技术大学校)的研究人员通过结合物理化学组成和微

声学所提出新型声学超材料单通道麦克风

  在人工系统中,科研人员通常借助由多个传声器组成的传声器阵列来解决声源定位和分离问题。具有高精度声源定位和分离能力的传声器阵列往往需要较大的阵元数量和物理尺寸,这种阵列系统不仅不便于安装和操控,处理多通道信号的计算成本往往也很大,从而导致其应用受限。  受生物听音机制的启发,中国科学院声学研究所噪

灰度数字光处理3D打印梯度材料与结构的一系列应用

  近日,中国科学院深圳先进技术研究院纳米调控与生物力学研究室丁振副研究员与北京大学方岱宁院士、美国佐治亚理工学院齐航教授等合作,首次通过一种新型双固化材料体系与灰度数字光处理相结合的方式,获得了性能可大幅度调控的3D打印梯度数字材料。该项研究成果以“Grayscale digital light

师昌绪 徐坚:材料科学成为人类进步的强大“引擎”

  自1991年碳纳米管(CNT)被日本学者Iijima发现以来,由于碳纳米管具有许多异常的力学、电学和化学性能,始终是材料研究的热点,2009年碳纳米管物理性质研究,如载流能力得到翻倍,同时在医学、能源等领域应用研究不断拓展,制备和产业化研究也取得了新进展。美国麻省理工学院研究表明,可以在无金

意研究发现单向声墙有可能实现

  想象一下,一支乐队在室内演奏,邻居却听不到音乐声,然而,如果外面有人在交谈,室内的乐师却能听到。这种类似单面镜的单面声墙技术听起来似乎有些无法想象,但据美国《发现》网站5月6日报道,两位意大利科学家正让这类声音操作技术更接近现实,相关研究发表在最新出版的《物理评论快报》杂志上。

丁振团队在3D打印功能梯度数字材料研究中取得进展

  3D打印作为一种革新性技术,在快速原型制造、生物医用和组织工程、电子器件、软体机器人以及超材料制备等领域获得广泛应用,然而也正面临着诸多挑战,特别是当前的一些3D打印技术基本上只能进行单材料打印。自然界及工程中的许多结构是由性能不同的多材料组成(比如鱼鳞和腱骨连接),单材料打印极大地限制了部件在

光学大家 | 祝世宁:微结构中的科研与人生

“光学大家”高端人物访谈栏目终于在2021年与大家见面了!这里是对大师们高光时刻的致敬,是对当代光学家科学智慧与探索精神的全记载,更是青年学者与光学大家的对话与交锋。近期,中国光学微结构材料专家、中国科学院院士祝世宁接受了Advanced Photonics特邀编辑中国科学院物理所常国庆研究员的专访

美国开发新技术可使超声波轻易穿透骨头和金属

  超声波技术在医疗和工业中的应用极为广泛,但当其遇到金属和骨骼时会发生偏转或扭曲。美国北卡罗莱纳州立大学的研究人员日前通过超材料和一种特殊的结构弥补了此前实验中经常会出现的超声波扭曲现象,开发出了一种能够让超声波轻易穿过金属和骨头的技术。相关论文在线发表在开放获取期刊《物理评论X》网站上。  超声

西安光机所超构材料技术研究获进展

  近日,中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室百人计划研究员张鹏与黑龙江大学、华中科技大学、香港理工大学和美国密西根大学等研究单位合作,设计了一种螺旋式超构材料并应用该材料实现了声速减慢和波束相位调控。作为共同第一作者单位,该研究成果于5月20日发表在Nature Com

科学家成功制备三维水下声学隐身毯

   近日,中科院声学研究所噪声与振动重点实验室研究员杨军与副研究员贾晗带领超材料研究组,在期刊《应用物理快报》在线发表论文表示,首次成功制备出三维水下声学隐身毯样品,并通过实验验证了其隐身效果。 基于超材料的声学隐身毯是一种以控制声传播路径为手段的新型声学隐身器件。截至20

科学家成功制备三维水下声学隐身毯

近日,中科院声学研究所噪声与振动重点实验室研究员杨军与副研究员贾晗带领超材料研究组,在期刊《应用物理快报》在线发表论文表示,首次成功制备出三维水下声学隐身毯样品,并通过实验验证了其隐身效果。 基于超材料的声学隐身毯是一种以控制声传播路径为手段的新型声学隐身器件。截至2017年底,基于超材料的新型

五模材料可用于制造准各向同性水下声学隐身毯

  声学隐身毯是一种隐形装置,它能将放置在反射面上的物体隐藏起来,从而不会被声波探测到。因此,声学隐身毯在声学通信和探测中有着重要的应用。  中科院噪声与振动重点实验室杨军研究员团队利用五模材料超流体设计了一种各向同性水下声学隐身毯。相关研究成果3月5日在线发表于国际学术期刊《应用物理学快报》(Ap

十三五科技创新规划发布

三、发展智能绿色服务制造技术围绕建设制造强国,大力推进制造业向智能化、绿色化、服务化方向发展。发展网络协同制造技术,重点研究基于“互联网+”的创新设计、基于物联网的智能工厂、制造资源集成管控、全生命周期制造服务等关键技术;发展绿色制造技术与产品,重点研究再设计、再制造与再资源化等关键技术,推动制造业

科学家实现新型声学拓扑绝缘体

  近日,中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室副研究员贾晗与华中科技大学物理学院副教授祝雪丰等合作的研究“反常弗洛奎型声学拓扑绝缘体的实验论证”在《自然—通讯》上在线发表。  拓扑绝缘体是一类不同于金属和绝缘体的全新物态,其内部为绝缘体但表面却能导电,且该表面导电性源自材料的内禀性质,不受杂质和

声学所成功制备三维水下声学隐身毯

  6月1日,中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室研究员杨军与副研究员贾晗带领的超材料研究组,在期刊《应用物理快报》(Applied Physics Letters)在线发表了最新研究成果《三维宽频水下声学隐身毯的实验验证》(Experimental demonstration of t

我国学者利用DFT筛选出50种高效热电性能二元硫族材料

  近期,固体所张永胜研究员课题组在高通量筛选二元硫族化合物热电材料研究中取得新进展。该工作基于热电理论方法的发展,通过高通量计算手段筛选出了具有高效热电性能的二元硫族材料。相关结果以“Screening Promising Thermoelectric Materials in Binary Ch

中美科学家联合设计出声场旋转器 声音变方向传来

  经研究人员设计的一个声场旋转器三维示意图   美国物理学会和中国南京大学的联合研究小组目前设计出一个称为声场旋转器的简单设备,可以拧转它里面的波阵面,让声音似乎从另一个方向传来。该设备未来有望提高医疗检测设备的精准度或诊断疾病。相关研究成果刊登在最新一期的《应用物理快报》上。   这个中美研

一种新材料可提高超声成像质量

  在本周的《自然·物理学》杂志网络版上,美国加州大学伯克利分校和西班牙马德里自治大学的科学家声称,他们已找到了一种新方法,能够克服超声成像图案解析度不高的局限,将超声成像的解析度提高50倍。   研究人员在论文中描述了如何捕获从一个目标反射回的倏逝波,并重建出仅为声波波长1/50的微小细节。与能

德研制出“隐热”衣让热“弯曲”传导

  利用特殊的超介质材料让光线、声音绕过物体传播,能达到隐形、隐身的效果。据物理学家组织网5月9日(北京时间)报道,最近,德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)研究人员成功演示了超材料同样也能影响热的传导。他们的“隐热”衣能让热力“弯曲”似的、绕过中央的隐藏区而传导。相关论文发表在最近的《物理评论快报》上

新型“隐声衣”让物体销声匿迹

  所谓“隐形”即是让人看不到,但肉眼看不到的物体还是可以通过主动声呐来探测其存在。而据美国物理学家组织网1月6日(北京时间)报道,最近伊利诺斯大学一个实验室新开发出一种连声呐也探测不到的“隐声衣”,研究人员在《物理评论快报》(PRL)的一篇论文中,详细论述了这种能让物体在声呐或其他超声波探测中

这项新研究实现宽频亚波长声场聚焦

  声聚焦在医学成像、无损探伤、地质勘探中均有重要的应用价值。由于自由空间中瑞利衍射极限的限制,声聚焦的焦斑通常大于半波长,如何提高声聚焦时的声场能量和减小焦斑尺寸是学界关注的重点问题。近年来,随着超材料的发展,利用具有亚波长尺寸的超材料微结构与声波相互作用实现焦斑尺寸小于半波长的超分辨聚焦,得到科

波音公司开发最轻金属99.99%是空气

   腾讯科学讯 据国外媒体报道,目前,波音公司展示了世界上最轻的金属材料,99.99%中空结构,意味着99.99%部分都是空气。这种创新材料比泡沫塑料轻100倍,未来可用于航空设计,令人不可思议的是,它能够放置在一朵蒲公英上。  这种超轻金属材料叫做“微格金属(microlattice)”,波音公

11月18日《科学》杂志精选

人类是如何学习行走的  一项新的研究报告说,大鼠的幼兽与人类的婴儿都是通过同一个运动神经元链的指令来学习行走的。这些发现表明,人类和其他动物的运动都进化自某个共同的祖先神经网络。科学家们倾向于将神经的相互作用想象为电子电路。这些模型凸显了个体神经元如何应用电信号来相互联络,具有不同功

《自然》介绍新兴学科“声子学”研究八个主题领域

  繁华大城市的街区,每天有喧闹的人群嘈杂、来往的汽车喇叭,生活在这里的人能毫不受城市噪音的影响吗?据物理学家组织网近日报道,美国佐治亚理工大学科学家在《自然》杂志上发表述评文章,介绍了目前一门新兴学科——声子学的八个主题领域,随着这些领域的发展进步,能让人们在繁华大都市里也享有宁静的生活。   

美国杜克大学开发出世界首个三维声隐身斗篷

  美国杜克大学的工程师们在军方资助下,推出了世界上第一个三维声学斗篷,该设备可以使声波绕过,斗篷内任何东西都无法用声波探测。   这个声隐身设备可以在三维任何一个角度起作用,无论声音是来自哪个方向或观察者的位置在哪里。该设备未来有望应用在声纳回避和建筑声学上等。   美国北卡罗莱纳杜克大学电气

科学家造出空中“声波瓶”让声波路径按预定曲线弯曲

图 从声源发出后,声能形成一种三维“声波瓶”,瓶壁为高声压壁,内部是零压区。瓶底压力场能自行弯曲绕过三维障碍物。   美国能源部(DOE)劳伦斯·伯克利国家实验室科学家新开发出一种在空中制造“声波瓶”的技术,能让声波路径按预定曲线弯曲。这一技术有着广泛的应用前景,包括超声波成像与治疗、声学

“界面减阻与表面行为机理”项目通过中期检查

  1月10日,据国家自然科学基金委员会工程与材料科学部通知,中科院兰州化学物理研究所薛群基院士主持,西北工业大学、中科院声学研究所等单位参加的国家自然科学重点基金项目“界面减阻与表面行为机理”(项目批准号:50835009)通过了专家组中期检查。   该项目研究了超疏水/超疏油材料

国自然| 2020“中欧人才项目”初审结果出炉

  2020年,国家自然科学基金委员会(NSFC)与欧盟委员会(European Commission)共同资助“中欧人才项目”,支持中国研究人员赴欧盟开展研究访问。经公开征集,我委共收到40项申请,经初步审查并与欧方协商,确定39项申请通过初审,现将通过初审的项目申请公布如下:序号科学部编号项目名

华人女学者PNAS:检测微小纳米粒子的新传感器

  纳米粒子是一种工程材料,大小约为十亿分之一米,每天都存在于我们的周围。虽然它们很小,但是它们有益于人类健康,如被用在一些创新性早期癌症治疗当中,但是病毒、空气污染、交通排放、化妆品、防晒霜和电子产品也会干扰这种治疗中的纳米粒子。  近日,由华盛顿大学电气和系统工程副教授杨兰(Lan Yang)博