日前，法國國家科學研究中心（CNRS）和洛林大學（University of Lorraine）研究人員最近開發出一種設計，該設計使用一種盤起來的聲學超界麵材料實現了在非常低頻範圍內(nei) 的聲波的完美吸收。該項研究成果已經被發表在《Applied Physics Letters》雜誌上。

科學家們(men) 認為(wei) ，使用3D打印技術，當前一些影響吸收聲波的障礙最終會(hui) 被克服，同時這一成果還將在其它方麵有著廣泛的應用。

CNRS首席科學家Badreddine Assouar稱：“這項設計的主要優(you) 勢就是我們(men) 吸收器上的深亞(ya) 波長厚度，這意味著我們(men) 可以處理非常低的頻率——也就是很長的波長——而且是以尺寸很小的結構。”

據了解，聲波吸收係統的主要原理是將聲波的能力轉換為(wei) 熱能。迄今為(wei) 止打造該係統最常見的方式就是將帶孔的板子直接放置在具體(ti) 對象之前以製造一個(ge) 空氣口袋。然而這一技術隨之而來的問題就是它的尺寸。然而，這一進程的繼續問題是其大小。Assouar和他的團隊使用以前的研究成果開發出了螺旋通道係統解決(jue) 了這個(ge) 問題。

“針對深亞(ya) 波長的完美聲音吸收器永遠是一個(ge) 挑戰，因為(wei) 在線性耗散係統裏，摩擦功率與(yu) 線性彈性變形能量成正比。”研究人員在其論文中稱：“為(wei) 了加強連貫的耗散，最直觀和常見的方式是增加能量密度，比如，引入諧振結構。”

“我們(men) 的創新之處在於(yu) 將盤繞空間的概念擴展到該帶孔係統中，從(cong) 而大大降低了係統的厚度，並且變成了帶深亞(ya) 波長厚度的完美吸收器。該技術如果可以成功地實現，將會(hui) 對聲學設備、應用，甚至整個(ge) 聲學領域產(chan) 生深遠的影響。”

事實上，研究人員所做的，主要是讓聲波通過穿孔板的中心孔進入了盤繞的空氣通道。在這一過程中，其聲波的波長會(hui) 增加，並且獲得了較低的聲速和較高的聲波反射指數。關(guan) 鍵是，利用這一技術可以創建薄的多的吸收器。其盤繞的腔和聲抗，最終會(hui) 使聲波的能量在整個(ge) 腔內(nei) 被吸收。

“通過解決(jue) 這個(ge) 艱巨的挑戰，我們(men) 設計的基於(yu) 超界麵材料的完美吸收器有著相當光明的應用前景，並為(wei) 相關(guan) 設備的製造鋪平了道路。”研究人員在論文中稱：“在經過優(you) 化後斜入射的完美吸收也可以實現，由於(yu) 超界麵材料的的幾何形狀遠小於(yu) 工作波長，這證明了阻抗分析的正確性。而我們(men) 提出的結構也很用容易用3D打印技術製造出來，它還具有體(ti) 積小、結構穩定、效率高的有點。”