APL - 可衰减空气中声波和机械振动的可调谐超材料变为现实

飞机、火车和汽车——以及我们世界上的许多其他机器——都会产生噪音。用特殊设计的材料包裹这些机器的发动机可以帮助减少噪音污染。科研人员将一种可调谐超材料变为现实，可以同时阻挡所有方向的声波和机械振动。

超材料由重复排列的单元细胞构成。作者的设计使用由窄缝连接的气室来控制声音，并使用弹性区域来控制振动。通过模拟和实验，他们发现对这种超材料施加负荷会改变单元细胞的形状，从而可以独立改变声音和振动衰减频率范围。

“当你设计一个产品或选择一种材料时，你希望在尽可能小的空间内承载尽可能多的功能，”作者说，“我们对这种材料感到兴奋的原因之一是，它可以控制空气中的声音和机械振动，同时可以调节工作频率。”

这种类型的可调谐材料意味着用户可以在将材料整合到设备后改变哪些频率被阻断。作者希望这项工作使可调谐材料更接近于 “内置智能”的应用，在这种应用中，这些材料将感知到需要阻断某种频率的声音或振动，然后行动。

接下来，他们将在实验室外测试这种材料。“我们在实验中证明了它的有效性，这很好，但我们希望将它应用到实际产品中，并看到它对整个社会的影响，”作者说。“随着一切的发展，是时候建立一个更安静的世界了。

原文信息

标题

Tunable auxetic metamaterials for simultaneous attenuation of airborne sound and elastic vibrations in all directions

期刊号

Appl. Phys. Lett. 121, 081702 (2022)

作者

Majid Kheybari, Chiara Daraio, and Osama R. Bilal

原文链接（免费阅读）

https://doi.org/10.1063/5.0104266

期刊介绍

期刊封面

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