位于洛杉磯的USC Viterbi的研究小組最近開創(chuàng)了一種控制聲音的新方法，我們之前已經(jīng)報道過超級3D打印材料的開發(fā)，這些超材料具有專門設(shè)計的結(jié)構(gòu)，使其能夠利用光波或聲波以及其他應(yīng)用。這一最新的突破是獨特的，因為可以遠程使用磁場來打開或關(guān)閉超材料的聲學特性。

    該項目由USC Viterbi助理教授王啟明博士領(lǐng)導(dǎo)，成員包括學生余坤浩，麻省理工學院教授Professor Fang和密蘇里大學教授黃國良教授。由于其獨特的晶格結(jié)構(gòu)，該團隊使用3D打印技術(shù)創(chuàng)建了能夠阻擋聲波和機械振動的特殊超材料。而且，結(jié)構(gòu)中鐵顆粒的存在意味著可以使用磁場使其變形，然后改變其性質(zhì)。通過這種方式，3D打印的超材料可以從主動狀態(tài)遠程切換到被動狀態(tài)。

超級3D打印材料可以遠程打開或關(guān)閉，可控制聲音和振動

      ''當你制作一個結(jié)構(gòu)時，幾何體不能改變，這意味著該屬性是固定的。這里的想法是，我們可以設(shè)計一些非常靈活的東西，這樣你就可以使用外部控制來改變它，民用和環(huán)境工程助理教授王啟明說。 ''您可以施加外部磁力來使結(jié)構(gòu)變形并改變其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和幾何形狀。一旦你改變了架構(gòu)，你改變了屬性。我們想要實現(xiàn)這種在狀態(tài)之間切換的自由。使用磁場，開關(guān)是可逆的并且非?？焖??！?/p>

超級3D打印材料可以遠程打開或關(guān)閉，可控制聲音和振動

     超材料的聲學特性使其能夠阻擋特定頻率的聲波以及機械振動。這對于許多目的很有用，包括噪聲消除，振動控制和聲波隱形，可用于隱藏聲波。這些3D打印聲學超材料結(jié)構(gòu)的獨特性賦予了它們獨特的特性。對于日常材料，這些屬性都是正面的。如果一個物體具有正的模量，當你將它推開時它會推回來。相反，具有負模量的物體吸引著你，在你推動的時候?qū)⒛憷蛩鼈?。表現(xiàn)出負密度的物體的情況也類似，當你將這些物體從你身上推開時，它們會轉(zhuǎn)向你。

超級3D打印材料可以遠程打開或關(guān)閉

     在特定頻率范圍內(nèi)的聲波和機械振動可以由物體控制，物體的結(jié)構(gòu)給這兩個物體帶來一個負面的屬性。當這兩個屬性都是負值或正值時，振動能夠再次通過。 USC維特比團隊能夠利用磁場遠程控制他們的超材料，在雙重正面（聲音傳遞），單負（聲阻）和雙負（聲音傳遞）之間切換。與其他超材料相比，自由開啟和關(guān)閉這些功能的能力為工程師提供了對聲學和振動的額外控制，從而開辟了一系列潛在的應(yīng)用。該研究發(fā)表在Advanced Materials上。這個項目的資金由國家科學基金會和空軍科學研究青年研究員計劃提供。