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微警用
美国研发出可控制弹性波的新型材料
2015-02-06 09:07:29 来源 : 知识产权报
中国国际警用装备网讯：在空气中传播的声波遇到障碍物时形成的涟漪或在地震中产生的冲击波都属于弹性波。由于这些弹性波在物体表面或内部通过时，不会对其物质组成造成永久性改变，一直以来受到科学家广泛关注。日前，美国密苏里大学工程师开发出一种能控制这些弹性波的新型材料，如果该技术得以实现，将有望在医疗、军队和商业中得以应用。
据了解，过去科学家为了有效弯曲和控制弹性波需要用一种组合材料，如金属和橡胶的组合。而美国科学家此次研发设计的材料只有一种成分——钢。据研究人员介绍，他们在研究中利用激光在一片薄钢板上刻出一种非镜像对称的微观几何花纹，然后利用这种花纹来控制声波或弹性波。
“以前，人类很难控制和操控亚波长声波和弹性波，然而我们找到了一种更简洁的方法——一种可控制弹性波的新型材料。”美国密苏里大学工程学院机械与航空工程副教授黄国梁表示，目前，研究小组已经研发出这种新型材料，并将在实验中用它来制造新设备。参与研究的人员表示，该新型材料可通过选择操控对我们有利的弹性波，作为宽带信号和超级成像设备的材料使用。
研究人员还表示，在将来的工业应用中，他们将整合一些智能材料，如可控微芯片等，从而让这种材料变得更加主动，这样就能有效地“调节”任意弹性声波或弹性波的频率，生成人类想要的反应。
以往在医学领域，人类检查身体或者探测某个部位都需要通过B超照射来实现，而且这样的方法不能经常使用，否则会对身体产生不良影响。而可控制弹性波的新型材料的成功研发将大大改善医疗设备，并且不会对人类身体造成永久性伤害。未来，该材料也将在控制超分辨率传感器、声学与医疗听诊设备以及超透镜等领域发挥作用，并将大大推动超成像技术的进步。如果这些技术得以实现，都要归功于科学家对弹性波的集中研究。
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