[发明专利]声波能量聚集的声学超材料装置

说明书

声波能量聚集的声学超材料装置，为同轴设置的实体，所述实体包括共轴设置的外层、中间层以及内层；所述外层和所述内层的硬度小于所述中间层硬度。采用本方案的声波能量聚集的声学超材料装置，通过巧妙的同轴设置的实体，所述实体包括共轴设置的外层、中间层以及内层，所述外层和所述内层的硬度小于所述中间层硬度。通过实验得知，该结构设计具有良好的声波聚能效果。

【技术领域】

本发明涉及声学超材料设计技术领域，特别是涉及一种声波能量聚集的声 学超材料装置。

【背景技术】

近年来,由于声学超材料在声场控制方面具备优异的特性，成为声学领域研 究的热点。声学超材料是人为设计的，有着反常规的奇特物理效应，在声波传 导、聚焦方面有着独特的作用。声学超构材料的研究基础主要是在声子晶体方 面，声子晶体的研究主要从体弹模量和质量密度两个方面入手讨论其周期调制 的规律，从而实现带隙、边界态以及慢声效应等的物理现象；借鉴微观层面的 电子在半导体中的传输特性，现在很多研究者已经把声学超材料的尺度设计到 亚波长，期待从原子级的局域振动调控能带色散关系，实现更精细的声波操控， 从而利用负折射率突破衍射极限的分辨率等等的新奇效应。

目前声学超材料实验调控方面存在困难，尤其是在对声波能量聚集方面的 研究还比较薄弱。

【发明内容】

基于此，为提高声波能量聚集，提供了一种声波能量聚集的声学超材料装 置。

一种声波能量聚集的声学超材料装置，其特征在于，为同轴设置的实体， 所述实体包括共轴设置的外层、中间层以及内层；所述外层和所述内层的硬度 小于所述中间层硬度；所述内层声波传递效果最好，所述外层次之，所述中间 层声波的传递性传播性能最差。

在一实施例中，所述实体为圆柱体、球体、椭圆体或正方体。

在一实施例中，所述外层、所述中间层以及所述内层依次为液体橡胶层、 软木层、硅溶胶层，或者依次为硅溶胶层、软木层、液体橡胶层。

在一实施例中，所述内层为金属制成。

在一实施例中，所述内层的半径为0.5个输入的波长。

在一实施例中，所述中间层的厚度大于所述外出的厚度，皆小于内层的厚 度。

采用本方案的声波能量聚集的声学超材料装置，通过巧妙的同轴设置的实 体，所述实体包括共轴设置的外层、中间层以及内层，所述外层和所述内层的 硬度小于所述中间层硬度。通过实验得知，该结构设计具有良好的声波聚能效 果。

【附图说明】

图1为一个实施例中声波能量聚集的声学超材料装置的立体结构剖视图；

图2为一个实施例中声波能量聚集的声学超材料装置的俯视图；

图3为一个实施例中内层为铜材的声波聚焦图；

图4为一个实施例中内层为液体橡液层的声波聚焦图；

图5为一个实施例中声波能量聚集的声学超材料装置的声波屏蔽效果图。

【具体实施方式】

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明 实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此 处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设 计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要 求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实 施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。