网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

声子超材料可精确控制机械波传播方向

0
分享至

来源:科技日报


科技日报记者 张佳欣

一种看似普通的超薄硅膜,如今却能像“交通指挥员”一样,引导振动沿指定路线传播,甚至让机械波拐弯、分流、绕圈。瑞士苏黎世联邦理工学院研究团队开发出一种新型声子超材料,可精确控制机械波传播方向,为无需供电的机械计算、振动能量采集及新型芯片控制技术开辟了新路径。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》杂志。

超材料在微观尺度上拥有经过精密设计的特殊结构,因此具备原始材料本身并不拥有的机械或物理特性。通常情况下,当一块金属板受到敲击时,振动会像水面波纹一样向四周扩散。但如果材料内部拥有精心设计的结构,波动就能被重新“规划路线”。

研究团队正是利用了这一原理。他们采用一层极薄的硅膜,并通过光刻与刻蚀技术,在其表面制造出无数微小孔洞,形成特殊图案。这一图案由数百万个重复的方形单元组成,每个小方格中心都带有四角星结构,而且并非完全一致,而是会逐渐变化,例如星形结构“手臂”的长度会发生细微改变。

研究团队利用计算模型生成这些图案,并模拟机械波进入结构后的传播路径。他们将这种超材料设计比作“拼图”。不同“拼图块”承担不同功能,有的负责让波转弯,有的则根据频率把波分流到不同方向。通过组合这些模块,可让机械波按照预设路线传播,甚至形成“8”字形轨迹。

实验中,研究团队利用激光脉冲让硅膜振动,再通过光学测量技术实时追踪波动传播。结果显示,机械波确实能够沿预先设计好的路径稳定传播。

该结构并不仅适用于单一频率。尽管系统最初是针对750千赫振动设计,但实验显示,它在约250千赫至800千赫范围内都能有效工作。这种新型声子超材料未来有望用于微电子与纳米电子领域,也可能用于无需电源的机械信号处理系统和振动能量采集装置。

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
詹姆斯为啥死活不退役?韦德一句话戳破真相:别把NBA球队当傻子

詹姆斯为啥死活不退役?韦德一句话戳破真相:别把NBA球队当傻子

江启
2026-11-13 09:53:16
周末可能要泡汤 广东雨水上线!13-14日中到大雨局部暴雨

周末可能要泡汤 广东雨水上线!13-14日中到大雨局部暴雨

21世纪经济报道
2026-11-13 10:57:40
黄仁勋老婆给他买的皮衣怎么办?网友:“千算万算,没想到他离婚会波及到我啊!”

黄仁勋老婆给他买的皮衣怎么办?网友:“千算万算,没想到他离婚会波及到我啊!”

LOGO研究所
2026-11-09 19:40:24
我感觉其实不用再猜了,万斯大概率就是下一届美国总统。真要是他入主白宫,首当其冲的就是中国

我感觉其实不用再猜了,万斯大概率就是下一届美国总统。真要是他入主白宫,首当其冲的就是中国

扶苏聊历史
2026-10-26 17:56:12
晋谒衣冠冢仪式在京举行

晋谒衣冠冢仪式在京举行

人民网
2026-11-13 07:17:12
宋喆出狱3年县城搬菜日结50块,前妻仓库2000平年营业额1200万,网友吵翻:谁更清醒

宋喆出狱3年县城搬菜日结50块,前妻仓库2000平年营业额1200万,网友吵翻:谁更清醒

迪迪的娱乐故事
2026-11-07 08:36:34
11胜2负!联盟第1!湖人内忧外患,三大提款机太离谱了

11胜2负!联盟第1!湖人内忧外患,三大提款机太离谱了

微评体育圈
2026-11-12 21:22:25
2-0完胜!2-1绝杀!WTA总决赛A组大结局:佩古拉4强 高芙含泪出局

2-0完胜!2-1绝杀!WTA总决赛A组大结局:佩古拉4强 高芙含泪出局

大秦壁虎白话体育
2026-11-13 09:15:06
比亚迪仰望“飞行超跑”视频“刷屏”,网友:比特斯拉Roadster实用

比亚迪仰望“飞行超跑”视频“刷屏”,网友:比特斯拉Roadster实用

大厂财经社
2026-11-13 08:02:40
这才叫真正的逆袭!建筑小老板146万拍下破产队,竟勇夺中超冠军

这才叫真正的逆袭!建筑小老板146万拍下破产队,竟勇夺中超冠军

削桐作琴
2026-11-12 17:05:04
中方宣布:赵显将访华

中方宣布:赵显将访华

极目新闻
2026-11-12 15:30:51
赛前成都蓉城球迷居然在庆祝胜利?气不过!王大雷:他们觉得已经拿到冠军了

赛前成都蓉城球迷居然在庆祝胜利?气不过!王大雷:他们觉得已经拿到冠军了

足球大腕
2026-11-13 12:24:39
中加关系回暖,一个“新支点”出现了

中加关系回暖,一个“新支点”出现了

牛弹琴
2026-11-13 07:48:24
1978年罗瑞卿客死异乡,邓公马上定下规定,中央领导必须严格遵守!

1978年罗瑞卿客死异乡,邓公马上定下规定,中央领导必须严格遵守!

大运河时空
2026-11-12 08:10:05
英超布莱顿队1亿欧元19岁当红中卫梦想加盟皇马,利物浦参与竞争

英超布莱顿队1亿欧元19岁当红中卫梦想加盟皇马,利物浦参与竞争

福酱的小时光
2026-11-13 07:34:37
原来她就是黄景瑜前妻,离婚8年风波不断,才知她背景不容小觑

原来她就是黄景瑜前妻,离婚8年风波不断,才知她背景不容小觑

老腘的世界视角
2026-11-12 09:39:14
意大利正在国米化!皮奥双响力擒法国!弗拉泰西赛后示真爱!

意大利正在国米化!皮奥双响力擒法国!弗拉泰西赛后示真爱!

狗哥是一名内拉
2026-11-13 14:57:39
国内油价全球第几贵?比完之后,真正的问题浮出来了

国内油价全球第几贵?比完之后,真正的问题浮出来了

有观点
2026-11-13 18:17:01
Anthropic上市前收紧风控,Claude最严封号措施生效

Anthropic上市前收紧风控,Claude最严封号措施生效

界面新闻
2026-11-13 15:12:38
WTA总决赛战报:激战165分钟淘汰世界第4高芙,四强已定三席

WTA总决赛战报:激战165分钟淘汰世界第4高芙,四强已定三席

浮云过影r
2026-11-13 12:24:44
2026-11-13 19:07:00
环球网资讯 incentive-icons
环球网资讯
环球网,了解世界,融入世界
1460999文章数 2741221关注度
往期回顾 全部

科技要闻

黄仁勋辞职,马斯克们抱不平!

头条要闻

牛弹琴:黄仁勋黯然辞职 至少释放三重信号

头条要闻

牛弹琴:黄仁勋黯然辞职 至少释放三重信号

体育要闻

28年前的“点球罪人”,把冠军带回大连

娱乐要闻

陈晓楠对话厉娜和许飞引全网热议

财经要闻

72岁王健林重回“一号位”

汽车要闻

限时权益价8.88万 吉利星愿STAR限定系列发布

态度原创

本地
亲子
时尚
公开课
军事航空

本地新闻

乌兰察布:以前种土豆,现在种Token

亲子要闻

幼儿园3年减少5.73万所

霍启山娜然婚礼将近,豪门新娘妆长什么样?

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

军事要闻

俄乌宣告达成换俘协议

无障碍浏览 进入关怀版