瞬态物理国家重点实验室爆轰技术团队在超材料领域研究进展

近日，南京理工大学瞬态物理国家重点实验室爆轰技术团队在超材料领域研究方面取得最新研究进展，在国际知名期刊Advanced Functional Materials (IF=19.924)上发表题为“Ultrabroadband and Reconfigurable Transmissive Acoustic Metascreen”(DOI: 10.1002/adfm.202300752)的研究论文。南京理工大学为论文的第一完成单位和通讯单位，重点实验室范旭东副研究员为论文的第一作者。南京理工大学范旭东副研究员、东南大学张辉教授、南京大学梁彬教授、法国国家科学研究中心Badreddine Assouar教授为本工作的共同通讯作者。

在过去的几十年间，基于被动声学超材料结构的波束操控已吸引了广泛关注，并取得了辉煌的成绩，实现了许多自然材料难以实现的新奇的声学现象，如异常反射（折射）、声隐身以及声全息等。但是传统的透射型声学超材料，由于本身结构单元的共振结构特性，往往仅能在共振频率附近较窄的频带范围内工作，限制了其对于声波操控的应用。并且，对于现有的一些声学人工结构而言，成品一经构建，其声学性质无法更改，难以满足各种复杂情况下的实际需求。因此，实现可适用于不同声学功能的灵活可重构宽带透射型声学超材料，是人们所期望的。

本文构建了一种基于非共振原理的超宽带可重构透射型声学超材料。通过将不同长度的挡板与直波导管进行巧妙组合，可以在保证高透射率的前提下，实现对3k到17kHz超宽频带的声信号进行相位调控, 工作频带覆盖绝大部分可听阈。通过对可重构结构单元的合理排布，可打破传统超材料结构样品功能单一的局限性，实现不同的声学效果，并适用于不同应用场景。该工作得到国家自然科学基金、江苏省自然科学基金的支持。

超宽带可重构声学超材料


基于超宽带声学超材料的声聚焦